專利名稱：控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法和使用該方法的電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有永久磁體的同步電動機，特別是涉及有靜止電樞和旋轉(zhuǎn)磁體的同步 電動機，尤其涉及單相永磁體同步電動機旋轉(zhuǎn)方向的控制電路。
背景技術(shù)：
如所周知，單相交流同步或異步電動機因為只有一相電源，產(chǎn)生的是脈動磁場，該 脈動磁場可以被分解為大小相等、方向相反的兩個旋轉(zhuǎn)磁場分量，因而不具有起動力矩。對 于小型或微型的單相永磁體同步電動機，實際上只要是定子勵磁繞組上電瞬間轉(zhuǎn)子抖動， 就可以讓它沿著某一方向一直轉(zhuǎn)下去，因為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場削弱、直至抵消定子 磁場的反方向分量，從而令轉(zhuǎn)子一直往前轉(zhuǎn)動，最后被牽入同步。顯然，這種任其自然的起 動方式，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向是不確定的，這在許多應(yīng)用場合是不容許的。現(xiàn)有技術(shù)單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)向控制方法包括1、采用機械的方法，通過增加擋片使單相永磁體同步電動機實現(xiàn)單向轉(zhuǎn)動。但是 該機械辦法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且不太可靠；2、通過軟件檢測控制的方法，控制單相永磁體同步電動機的單向轉(zhuǎn)動。然而該方 法抗干擾性及可靠性不高，關(guān)鍵元器件的性能要求高，相對來說實現(xiàn)的成本也比較高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種控制單 相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法、設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機 和用于單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)向控制電路，該便捷方法和轉(zhuǎn)向控制電路巧妙地借助各 硬件模塊解決了所述同步電動機轉(zhuǎn)向不確定的問題，能可靠地保證所述同步電動機按已設(shè) 定的方向運行，具有控制方法簡單實用、控制電路也簡單、成本低廉、可靠性高、抗干擾性強 和能有效降低晶閘管開關(guān)噪聲等優(yōu)點。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是提供一種控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法，包括如下步驟A、設(shè)置定子勵磁電流‘的電源開關(guān)，使之符合以下要求①在永磁體轉(zhuǎn)子靜止時，接通電源電壓Unet后，所述定子勵磁電流‘的電源開關(guān) 必須是導(dǎo)通的；②所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，如果轉(zhuǎn)動方向符合設(shè)定要求，要保持所述定子勵磁電 流‘的電源開關(guān)導(dǎo)通；③所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，如果轉(zhuǎn)動方向同設(shè)定要求相反，所述定子勵磁電流‘ 的電源開關(guān)就會關(guān)斷，俟所述永磁體轉(zhuǎn)子僅有抖動或蠕動時，該定子勵磁電流‘的電源開 關(guān)又自動重新啟動；B、設(shè)置獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子在指定位置實時磁場極性的永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置，以其輸出的邏輯真值“ 1”或“0”代表所述永磁體轉(zhuǎn)子臨近該傳感裝置所在位置瞬 間是S極還是N極；C、基于定子勵磁繞組的電源電壓Unet，將其移相、整形后用作時鐘脈沖CLK，再引入 所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置輸出的邏輯信號，用最簡單的時序邏輯電路完成上述步 驟A中各項判斷，實現(xiàn)所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向的控制。所述定子勵磁電流‘的電源開關(guān)包括雙向晶閘管Ql及其驅(qū)動電路。所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置是霍爾元件U6及其外部電阻。所述時序邏輯電路包括集成雙D觸發(fā)器U2、集成非門U3和二極管或門D4、D5。還提供一種設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機，包括一對磁極的永磁 體轉(zhuǎn)子和纏繞有勵磁繞組的定子；所述單相永磁體同步電動機還包括可靠地保證所述單相 永磁體同步電動機按已設(shè)定方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向控制電路，所述轉(zhuǎn)向控制電路包括直流穩(wěn)壓電 源模塊、移相電流檢測模塊、永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊、邏輯電路處理模塊和定子勵磁 繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊，以及輸入給所述直流穩(wěn)壓電源模塊、移相電流檢測模 塊和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊的交流電源；所述直流穩(wěn)壓電源模塊將輸入的所述交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓V⑵并輸出 到所述各模塊用作控制電源；通過所述移相電流檢測模塊獲取移相后電流實時正、負(fù)半周的邏輯信號；通過所 述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子在指定位置實時磁場極性是N還是S 的邏輯信號；借助所述移相電流檢測模塊和永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊提供的所述各邏輯 信號，經(jīng)所述邏輯電路處理模塊進行邏輯處理后，輸出控制信號到所述定子勵磁繞組的電 源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊，由所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊來控制所述 單相永磁體同步電動機按已設(shè)定的方向運行。所述移相電流檢測模塊包括電阻R2、二極管D3、三極管Q2和電阻R4 ；所述交流電 源經(jīng)所述直流穩(wěn)壓電源模塊之電容Cl移相后，再經(jīng)串聯(lián)電阻R2和二極管D3連接至所述三 極管Q2的基極，其中二極管D3的陰極連接所述三極管Q2的基極，三極管Q2的集電極通過 電阻R4連接至所述直流穩(wěn)壓電源模塊的輸出電壓\c，所述三極管Q2的集電極還與所述邏 輯電路處理模塊電連接，所述三極管Q2的發(fā)射極連接至電路的等電位點。所述移相電流檢測模塊還包括并聯(lián)在三極管Q2基極電路的電容C4。所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊借助設(shè)置在所述定子兩極靴之間并挨近永磁 體轉(zhuǎn)子的霍爾元件進行檢測，包括電阻R5和霍爾元件TO ；所述霍爾元件TO的第一個腳連 接到所述穩(wěn)定的直流電壓Vrc，所述霍爾元件U6的第二個腳與所述邏輯電路處理模塊電連 接，所述霍爾元件U6的第三個腳連接至所述電路的等電位點；所述電阻R5并聯(lián)在所述霍爾 元件U6的第一個腳和第二個腳之間。所述邏輯電路處理模塊采用集成六非門和集成雙D觸發(fā)器邏輯電路，包括使用的 三個非門TOB U3D、兩個D觸發(fā)器U2A和U2B、電阻R6、電容C5，以及二極管或門D4、D5 ；所 述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子在指定位置實時磁場極性的邏輯信 號后輸出到所述非門U;3B的輸入腳和D觸發(fā)器U2A的D輸入端，該非門TOB的輸出腳同所 述D觸發(fā)器U2B的D輸入端連接；所述移相電流檢測模塊獲取移相后超前電流的實時正、負(fù)半周的邏輯信號，再輸出到所述非門U3C的輸入腳和D觸發(fā)器U2A的時鐘信號輸入端CLK， 該非門U3C的輸出腳同所述D觸發(fā)器U2B的時鐘信號輸入端CLK連接；所述兩D觸發(fā)器U2A 和U2B的Q輸出腳分別與所述兩二極管D4及D5的陽極連接，該兩二極管D4及D5的陰極 均同所述非門U3D的輸入腳連接，該非門U3D的輸入腳還經(jīng)并聯(lián)的電阻R6和電容C5后連 接至所述電路的等電位點，該非門U3D的輸出腳輸出到所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其 驅(qū)動電路模塊；所述兩D觸發(fā)器U2A和U2B的各復(fù)位輸入端RST和置位輸入端SET均連接 至所述電路的等電位點，所述兩D觸發(fā)器U2A和U2B的輸出腳懸空。所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊包括雙向晶閘管Ql、光耦合器 U5、電容C6和三個電阻R8、R10、R12 ；所述邏輯電路處理模塊輸出信號連接至所述光耦合器 U5之發(fā)光二極管的陰極，所述穩(wěn)定的直流電壓Ncc經(jīng)電阻R8連接所述光耦合器U5之發(fā)光 二極管的陽極，所述光耦合器U5的一輸出端電連接所述雙向晶閘管Ql的門電極G，所述光 耦合器U5的另一輸出端通過串聯(lián)的兩電阻RlO及R12后電連接到所述雙向晶閘管Ql的一 主電極T2，該主電極T2并與所述定子勵磁繞組一端連接，所述雙向晶閘管Ql的另一主電極 T1與所述交流電源的輸出端AC2電連接，該輸出端AC2同時經(jīng)所述電容C6后電連接至所述 兩電阻RlO及R12的串聯(lián)連接點；所述勵磁繞組的另一端電連接所述交流電源的另一輸出 端 AC1。所述轉(zhuǎn)向控制電路還包括電動機運轉(zhuǎn)方向選擇模塊，它是雙刀雙擲開關(guān)SW1，分 別與所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊和邏輯電路處理模塊電連接；借助該雙刀雙擲開關(guān) SWl可以選擇所述單相永磁體同步電動機按順時針或逆時針之任一方向運轉(zhuǎn)。還提供一種用于單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)向控制電路，能可靠地保證所述單相 永磁體同步電動機按已設(shè)定方向轉(zhuǎn)動，包括直流穩(wěn)壓電源模塊、移相電流檢測模塊、永磁體 轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊、邏輯電路處理模塊和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模 塊，以及輸入給所述直流穩(wěn)壓電源模塊、移相電流檢測模塊和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及 其驅(qū)動電路模塊的交流電源；所述直流穩(wěn)壓電源模塊將輸入的所述交流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓V⑵并輸出 到所述各模塊用作控制電源；通過所述移相電流檢測模塊獲取移相后電流實時正、負(fù)半周的邏輯信號；通過所 述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子在指定位置實時磁場極性是N還是S 的邏輯信號；借助所述移相電流檢測模塊和永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊提供的所述各邏輯 信號，經(jīng)所述邏輯電路處理模塊進行邏輯處理后，輸出控制信號到所述定子勵磁繞組的電 源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊，由所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊來控制所述 單相永磁體同步電動機按已設(shè)定的方向運行。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法、設(shè) 置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機和用于單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)向控制電 路之有益效果在于1、本發(fā)明控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法將電源電壓移相、整形 后用作時鐘脈沖信號，并引入所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置輸出的邏輯信號，以其輸 出的邏輯真值“ 1”或“0”代表所述永磁體轉(zhuǎn)子臨近該傳感裝置所在位置瞬間是S極還是N極，再用最簡單的時序邏輯電路完成定子勵磁電流‘之電源開關(guān)的導(dǎo)通或關(guān)斷，從而保證 單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)向按已設(shè)定的方向運行，具有控制方法簡單實用的優(yōu)點；2、而本發(fā)明設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機利用單相永磁體同步 電動機的同步工作原理，采用成熟的邏輯電路，利用移相后的超前電流信號做為時鐘脈沖 信號，以及利用霍爾元件實時地檢測單相永磁體同步電動機之永磁體轉(zhuǎn)子的磁場極性的方 向，通過觸發(fā)器來判斷單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動的方向是否與設(shè)定的方向一致，如果一 致則開啟控制開關(guān)；如果連續(xù)幾個周期不一致，則關(guān)閉控制開關(guān)，再重新啟動并檢測；直至 單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動的方向與已設(shè)定方向一致為止；以此保證單相永磁體同步電動 機的轉(zhuǎn)向按已設(shè)定的方向運行；3、使用硬件電路實現(xiàn)控制，具有電路簡單、成本低廉、可靠性高、抗干擾性強和能 有效降低晶閘管開關(guān)噪聲的優(yōu)點。
圖1是本發(fā)明設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機優(yōu)選實施例一的電 原理邏輯框圖；圖2是所述優(yōu)選實施例一的原理電路圖，圖中已畫出該轉(zhuǎn)向控制電路所控制的單 相永磁體同步電動機M ；圖3是所述單相永磁體同步電動機順時針旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子在一瞬間的磁極幾何位置 示意圖；圖4是所述單相永磁體同步電動機逆時針旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)子在一瞬間的磁極幾何位置 示意圖；圖5是所述單相永磁體同步電動機之轉(zhuǎn)向控制電路的同步電動機永磁轉(zhuǎn)子磁場 極性檢測模塊400的霍爾元件檢測永磁轉(zhuǎn)子位置的邏輯真值表；圖6是所述轉(zhuǎn)向控制電路的邏輯電路處理模塊600的觸發(fā)器U2A和U2B相應(yīng)輸入 輸出腳位的邏輯真值表；圖7是電源電壓Unrt、定子勵磁繞組電流‘和移相后電流i。之用作時鐘脈沖信號 的移相電流U各旋轉(zhuǎn)矢量之間關(guān)系的極座標(biāo)圖；圖8是所述單相永磁體同步電動機按設(shè)定方向旋轉(zhuǎn)時電源電壓Unrt、定子勵磁繞 組電流、用作時鐘脈沖信號的移相電流U、轉(zhuǎn)子磁場極性的邏輯信號及觸發(fā)器U2A和 U2B相關(guān)輸入輸出腳的時序關(guān)系圖；圖9是所述單相永磁體同步電動機與設(shè)定方向反向旋轉(zhuǎn)時電源電壓Unrt、定子勵 磁繞組電流、用作時鐘脈沖信號的移相電流U、轉(zhuǎn)子磁場極性的邏輯信號及觸發(fā)器U2A 和U2B相關(guān)輸入輸出腳的時序關(guān)系圖；圖10是所述設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機優(yōu)選實施例二的電原 理邏輯框圖；圖11是所述優(yōu)選實施例二的原理電路圖，圖中已畫出該轉(zhuǎn)向控制電路所控制的 單相永磁體同步電動機M ；圖12是所述單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，霍爾元件輸出信號1 時，觸發(fā)器U2A和U2B相關(guān)輸入輸出腳的時序關(guān)系8
圖13是所述單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，霍爾元件輸出信號0 時，觸發(fā)器U2A和U2B相關(guān)輸入輸出腳的時序關(guān)系圖。
具體實施方式下面結(jié)合各附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。一種控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法，包括如下步驟A、設(shè)置定子勵磁電流‘的電源開關(guān)，使之符合以下要求①在永磁體轉(zhuǎn)子靜止時，接通電源電壓Unet后，所述定子勵磁電流‘的電源開關(guān) 必須是導(dǎo)通的；②所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，如果轉(zhuǎn)動方向符合設(shè)定要求，要保持所述定子勵磁電 流‘的電源開關(guān)導(dǎo)通；③所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，如果轉(zhuǎn)動方向同設(shè)定要求相反，所述定子勵磁電流‘ 的電源開關(guān)就會關(guān)斷，該關(guān)斷的時間可能會在所述電源電壓Unet連續(xù)一個或幾個周波后，具 體關(guān)斷的時間要視圖2或圖11中的電容C5和電阻R6的數(shù)字而定，俟所述永磁體轉(zhuǎn)子僅有 抖動或蠕動時，該定子勵磁電流‘的電源開關(guān)又自動重新啟動；B、設(shè)置獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子在指定位置實時磁場極性的永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳 感裝置，以其輸出的邏輯真值“ 1”或“0”代表所述永磁體轉(zhuǎn)子臨近該傳感裝置所在位置瞬 間是S極還是N極；C、基于定子勵磁繞組的電源電壓Unet，將其移相、整形后用作時鐘脈沖CLK，再引入 所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置輸出的邏輯信號，用最簡單的時序邏輯電路完成上述步 驟A中各項判斷，實現(xiàn)所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向的控制。參見圖2和圖11，所述定子勵磁電流‘的電源開關(guān)包括雙向晶閘管Ql及其驅(qū)動 電路，如該驅(qū)動電路是驅(qū)動集成電路一光耦合器U5。參見圖2和圖11，所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置是霍爾元件U6及其外部電 阻。參見圖2和圖11，所述時序邏輯電路包括集成雙D觸發(fā)器U2、集成非門U3和二極 管或門D4、D5。所述雙D觸發(fā)器U2包括D觸發(fā)器U2A和U2B ；所述集成非門U3包括非門 U3B U3D。參見圖1、圖2、圖10和圖11，一種設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機， 包括有一對磁極的永磁體轉(zhuǎn)子800和纏繞有勵磁繞組的定子900 ；所述單相永磁體同步電 動機還包括可靠地保證所述單相永磁體同步電動機按已設(shè)定方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向控制電路，所 述轉(zhuǎn)向控制電路包括直流穩(wěn)壓電源模塊200、移相電流檢測模塊300、永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性 檢測模塊400、邏輯電路處理模塊600和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊700， 以及輸入給所述直流穩(wěn)壓電源模塊200、移相電流檢測模塊300和定子勵磁繞組的電源開 關(guān)及其驅(qū)動電路模塊700的交流電源100 ；所述直流穩(wěn)壓電源模塊200將輸入的所述交流電源100轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓 Vrc，并輸出到所述各模塊300、400、600、700用作控制電源；通過所述移相電流檢測模塊300獲取移相后電流實時正、負(fù)半周的邏輯信號，如 該邏輯信號用作時鐘脈沖CLK ；通過所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子800在指定位置實時磁場極性是N還是S的邏輯信號；借助所述移相電流檢測模塊300和永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400提供的所述 各邏輯信號，經(jīng)所述邏輯電路處理模塊600進行邏輯處理后，輸出控制信號到所述定子勵 磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊700，由所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路 模塊700來控制所述單相永磁體同步電動機按已設(shè)定的方向運行。說明如下所述轉(zhuǎn)向控制電路的永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400所起的作用等 同于控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法之所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝 置所起的作用；所述轉(zhuǎn)向控制電路的邏輯電路處理模塊600所起的作用等同于控制單相永 磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法之所述時序邏輯電路所起的作用；所述轉(zhuǎn)向控制電路 之定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊700所起的作用等同于控制單相永磁體同 步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法之所述定子勵磁電流‘的電源開關(guān)所起的作用。優(yōu)選實施例一參見圖1和圖2，一種設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機，系通過上述 控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法而制作的，包括有一對磁極的永磁體轉(zhuǎn)子 800和纏繞有勵磁繞組的定子900 ；所述單相永磁體同步電動機還包括可靠地保證所述單 相永磁體同步電動機按已設(shè)定方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向控制電路，所述轉(zhuǎn)向控制電路包括直流穩(wěn)壓 電源模塊200、移相電流檢測模塊300、永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400、邏輯電路處理模 塊600和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊700，以及輸入給所述直流穩(wěn)壓電源 模塊200、移相電流檢測模塊300和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊700的交流 電源100。參見圖1和圖2，所述直流穩(wěn)壓電源模塊200包括電阻Rl、三個電容Cl C3、四個 二極管Dll D14、電阻R3和穩(wěn)壓二極管D2 ；所述交流電源100經(jīng)并聯(lián)的所述電阻Rl和電 容Cl降壓移相后，再經(jīng)所述二極管Dll D14組成的橋式電路整流，通過所述電阻R3降壓 后在所述穩(wěn)壓二極管D2上產(chǎn)生穩(wěn)定的直流電壓VCC，并輸出到所述移相電流檢測模塊300、 永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400、邏輯電路處理模塊600和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及 其驅(qū)動電路模塊700用作控制電源。電容Cl主要起移相和降壓的作用，電容C2和C3主要 起濾波的作用，其中電容C2為電解電容。參見圖1和圖2，所述移相電流檢測模塊300包括電阻R2、二極管D3、三極管Q2和 電阻R4 ；所述交流電源100經(jīng)所述直流穩(wěn)壓電源模塊200之電容Cl移相后，再經(jīng)串聯(lián)電阻 R2和二極管D3連接至所述三極管Q2的基極，其中二極管D3的陰極連接所述三極管Q2的 基極，三極管Q2的集電極通過電阻R4連接至所述直流穩(wěn)壓電源模塊200的輸出電壓V⑵ 所述三極管Q2的集電極還與所述邏輯電路處理模塊600電連接，如所述三極管Q2的集電 極還與所述邏輯電路處理模塊600之非門U3C的輸入腳5和D觸發(fā)器U2A的時鐘信號輸入 端CLK即另一輸入腳3電連接，所述三極管Q2的發(fā)射極連接至電路的等電位點。所述移相電流檢測模塊300還包括并聯(lián)在三極管Q2基極電路的電容C4。參見圖1至圖4，所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400借助設(shè)置在所述定子900 兩極靴之間并挨近永磁體轉(zhuǎn)子800的霍爾元件進行檢測，包括電阻R5和霍爾元件TO ；所述 霍爾元件TO的第一個腳1連接到所述穩(wěn)定的直流電壓V。。，所述霍爾元件TO的第二個腳2 與所述邏輯電路處理模塊600電連接，如所述霍爾元件TO的第二個腳2與所述邏輯電路處
10理模塊600之非門TOB的輸入腳3和D觸發(fā)器U2A的D輸入端即輸入腳5電連接，所述霍 爾元件U6的第三個腳3連接至所述電路的等電位點；所述電阻R5并聯(lián)在所述霍爾元件U6 的第一個腳1和第一個腳2之間；所述霍爾元件U6型號為US^Sl或US1881。所述霍爾元 件U6各腳位對應(yīng)所述單相永磁體同步電動機之永磁體轉(zhuǎn)子800的在指定位置實時磁場極 性N、S極位置的邏輯信號的關(guān)系如圖5所示。參見圖3和圖4，標(biāo)號910為所述定子900極靴尖端或根部設(shè)有的磁隙缺口。參見圖1和圖2，所述邏輯電路處理模塊600采用集成六非門和集成雙D觸發(fā)器邏 輯電路，包括使用的三個非門U;3B U3D、兩個D觸發(fā)器U2A和U2B、電阻R6、電容C5，以及 二極管或門D4、D5 ；所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子800在指 定位置實時磁場極性的邏輯信號后輸出到所述非門U;3B的輸入腳3和D觸發(fā)器U2A的D輸 入端即輸入腳5，如所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400之霍爾元件U6的第二個腳2與 所述邏輯電路處理模塊600之非門TOB的輸入腳3和D觸發(fā)器U2A的D輸入端即輸入腳5 電連接，該非門U;3B的輸出腳4同所述D觸發(fā)器U2B的D輸入端即輸入腳9連接；所述移相 電流檢測模塊300獲取移相后超前電流的實時正、負(fù)半周的邏輯信號，再輸出到所述非門 U3C的輸入腳5和D觸發(fā)器U2A的時鐘信號輸入端CLK即另一輸入腳3，如所述移相電流檢 測模塊300之三極管Q2的集電極與所述邏輯電路處理模塊600之非門U3C的輸入腳5和D 觸發(fā)器U2A的時鐘信號輸入端CLK即另一輸入腳3電連接，該非門U3C的輸出腳6同所述 D觸發(fā)器U2B的時鐘信號輸入端CLK即另一輸入腳11連接；所述兩D觸發(fā)器U2A和U2B的 Q輸出腳1、13分別與所述兩二極管D4及D5的陽極連接，該兩二極管D4及D5的陰極均同 所述非門U3D的輸入腳9連接，該非門U3D的輸入腳9還經(jīng)并聯(lián)的電阻R6和電容C5后連 接至所述電路的等電位點，該非門U3D的輸出腳8輸出到所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及 其驅(qū)動電路模塊700，如非門U3D的輸出腳8與所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電 路模塊700之光耦合器U5的發(fā)光二極管的陰極電連接；所述兩D觸發(fā)器U2A和U2B的各復(fù) 位輸入端RST和置位輸入端SET，即所述D觸發(fā)器U2A的另兩個輸入腳4、6和D觸發(fā)器U2B 的另兩個輸入腳10、8均連接至所述電路的等電位點，所述兩D觸發(fā)器U2A和U2B的互輸出 腳2、12懸空。所述觸發(fā)器U2A和U2B相應(yīng)輸入輸出腳位的邏輯真值表信號的關(guān)系如圖6所示。參見圖1和圖2，所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊700包括雙向晶 閘管Q1、光耦合器U5、電容C6和三個電阻R8、R10、R12 ；所述邏輯電路處理模塊600輸出信 號連接至所述光耦合器U5之發(fā)光二極管的陰極，如邏輯電路處理模塊600之非門U3D的輸 出腳8與所述光耦合器U5之發(fā)光二極管的陰極電連接，所述穩(wěn)定的直流電壓Ncc經(jīng)電阻R8 連接所述光耦合器U5之發(fā)光二極管的陽極，所述光耦合器TO的一輸出端電連接所述雙向 晶閘管Ql的門電極G，所述光耦合器TO的另一輸出端通過串聯(lián)的兩電阻RlO及R12后電連 接到所述雙向晶閘管Ql的一主電極T2,該主電極T2并與所述定子900勵磁繞組一端連接， 所述雙向晶閘管Ql的另一主電極T1與所述交流電源100的輸出端AC2電連接，該輸出端 AC2同時經(jīng)所述電容C6后電連接至所述兩電阻RlO及R12的串聯(lián)連接點；所述勵磁繞組的 另一端電連接所述交流電源100的另一輸出端AC1。優(yōu)選實施例二 參見圖10和圖11，與優(yōu)選實施例一基本相同，不同之處在于
增加了電動機運轉(zhuǎn)方向選擇模塊500，它是雙刀雙擲開關(guān)SW1，分別與所述永磁體 轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊400和邏輯電路處理模塊600電連接。參見圖11，雙刀雙擲開關(guān)SWl的一個動觸點1與所述邏輯電路處理模塊600之D 觸發(fā)器U2A的D輸入端即輸入腳5電連接，其另一個動觸點2與所述邏輯電路處理模塊600 之D觸發(fā)器U2B的D輸入端即輸入腳9電連接；與動觸點1相對應(yīng)的是兩個靜觸點3和4， 而與動觸點2相對應(yīng)的是兩個靜觸點5和6，其中靜觸點3和6相連接后與所述永磁體轉(zhuǎn)子 磁場極性檢測模塊400之霍爾元件U6的第二個腳2電連接，靜觸點4和5相連接后與所述 邏輯電路處理模塊600之非門TOB的輸出腳4電連接。借助該雙刀雙擲開關(guān)SWl可以互換所述兩D觸發(fā)器U2A與U2B的D輸入端的信號， 以選擇所述單相永磁體同步電動機按順時針或逆時針之任一方向運轉(zhuǎn)。單相永磁體同步電動機之永磁體轉(zhuǎn)子800的旋轉(zhuǎn)速度與其定子900勵磁繞組的電 源頻率60Hz或50Hz相適應(yīng)，在本發(fā)明各實施例中是3600或3000rpm。參見圖7至圖9，unrt是所述單相永磁體同步電動機的電源電壓波形圖Jca是經(jīng)所 述電容Cl移相后用作時鐘脈沖信號的移相電流波形圖，該移相后用作時鐘脈沖信號的移 相電流i。相對于所述電源電壓Unrt要超前α角度；是所述單相永磁體同步電動機之定 子勵磁繞組的勵磁電流波形圖，該勵磁電流iex相對于所述電源電壓Unrt要落后β角度，此 β角度會因所述單相永磁體同步電動機實際工作時的狀況不同而有所變化。參見圖2和圖 11，經(jīng)所述電容Cl移相后的電流i。包括用作時鐘脈沖信號的移相電流U和流入橋式整流 電路Dll D14的移相電流i。2，該用作時鐘脈沖信號的移相電流U與電源移相后的電流 i?；就健⒁妶D2、圖8和圖9，移相電流。從t0到tl時刻后，經(jīng)所述電阻R2降壓，二極 管D3由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗鋈龢O管Q2也由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，在tl時刻在三極管Q2的集電極 產(chǎn)生一個由低電平“0”到高電平“1”的上升沿階躍，此即圖8和圖9上的D觸發(fā)器之時鐘 信號輸入端U2A-CLK ；當(dāng)移相電流iel從t2到t3期間，經(jīng)所述電阻R2降壓，二極管D3由截 止變?yōu)閷?dǎo)通，所述三極管Q2也由截止變?yōu)閷?dǎo)通，在t2時刻在三極管Q2的集電極產(chǎn)生一個 由高電平“1”到低電平“0”的一個下降沿階躍；圖2上三極管Q2的基極電容C4起濾波作 用。單相永磁體同步電動機在啟動時，并不一定能在一個電源電壓周期內(nèi)實現(xiàn)同步運 轉(zhuǎn)，可能需要多個電源電壓周期的來回擺動才能達(dá)到同步運轉(zhuǎn)。參見圖3和圖4，所述單相 永磁體同步電動機在定子、定子的方向、定子線圈和轉(zhuǎn)子都完全相同的情況下，如不通過電 路控制，該電動機在達(dá)到同步運轉(zhuǎn)后相反的兩種運轉(zhuǎn)方向都有可能。下面以圖3順時針運轉(zhuǎn)方向CW為設(shè)定的運轉(zhuǎn)方向，并以圖2優(yōu)選實施例一的原理 電路圖為例，結(jié)合其它各附圖對本發(fā)明的控制過程作進一步詳細(xì)說明。假設(shè)所述單相永磁體同步電動機上電時處于運動狀態(tài)，且為順時針轉(zhuǎn)動；參見圖 3和圖8，該電動機之定子900勵磁繞組產(chǎn)生的磁場極性與永磁體轉(zhuǎn)子800磁場的極性一 致，在兩個磁場相互排斥作用下若推動轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動，此時該永磁體轉(zhuǎn)子800的磁場極 性與該定子900勵磁繞組的勵磁電流方向變化會不斷接近同步，在tl與t2時刻霍爾元件 U6檢測到的該永磁體轉(zhuǎn)子800的磁場極性與該定子900勵磁繞組在定子900左側(cè)極靴產(chǎn)生 的磁場極性相同，同時D觸發(fā)器U2A與U2B均輸出高電平“1”的信號，保持該定子900勵磁繞組的電源開關(guān)雙向晶閘管Ql —直處于開啟狀態(tài)，繼續(xù)維持順時針轉(zhuǎn)動。假設(shè)所述單相永磁體同步電動機上電時處于運動狀態(tài)，但為逆時針轉(zhuǎn)動，不符合 使用者設(shè)定的運轉(zhuǎn)方向；參見圖4和圖9，該電動機之定子900勵磁繞組產(chǎn)生的磁場極性與 所述永磁體轉(zhuǎn)子800的磁場極性相反；這種情況，如在永磁體轉(zhuǎn)子800靜止或者永磁體轉(zhuǎn)子 800的初速度很小的狀態(tài)下，在兩個磁場相互吸引力的作用下，永磁體轉(zhuǎn)子800會被吸住不 能轉(zhuǎn)動；但如果該永磁體轉(zhuǎn)子800本來就具有一定的初速度、且該永磁體轉(zhuǎn)子800的最大磁 場與所述定子900勵磁繞組的最大磁場不在同一軸線，存在一定的夾角，電動機可以在兩 個磁場相互吸引力的作用下，牽入同步運轉(zhuǎn)；但因為是在逆時針轉(zhuǎn)動，永磁體轉(zhuǎn)子800的N 極到了霍爾元件U6處，在tl與t2時刻霍爾元件U6檢測到的永磁體轉(zhuǎn)子800的磁場極性 就與定子900勵磁繞組在定子900左側(cè)極靴產(chǎn)生的磁場極性相反；這樣，參照圖2和圖9，D 觸發(fā)器U2A與U2B均輸出低電平“0”的信號，因為兩個D觸發(fā)器U2A與U2B在各自時鐘信 號輸入端CLK上升沿時，其各自的數(shù)據(jù)信號輸入端D均置“0”，所以它們的Q輸出端都輸出 低電平“0”的信號，在經(jīng)電阻R6和電容C5延時放電完畢后，就關(guān)斷定子勵磁繞組的電源開 關(guān)雙向晶閘管Ql ；俟?jié)M足D觸發(fā)器U2A或U2B輸出為高電平“ 1 ”信號的條件，再重新觸發(fā)雙 向晶間管Q1，使所述單相永磁體同步電動機重新開始啟動，如此反復(fù)，所述永磁體轉(zhuǎn)子800 來回擺動，直至該電動機之定子900勵磁繞組產(chǎn)生的磁場極性與永磁體轉(zhuǎn)子800的磁場極 性一致，使兩個D觸發(fā)器U2A與U2B輸出均為高電平“ 1”的信號，持續(xù)維持該電動機之永磁 體轉(zhuǎn)子800實現(xiàn)順時針方向同步運轉(zhuǎn)。當(dāng)所述單相永磁體同步電動機上電后，參見圖2，其轉(zhuǎn)向控制電路就有了控制電 源，因而兩個D觸發(fā)器U2A與U2B也有了時鐘信號CLK。這時如果該電動機之永磁體轉(zhuǎn)子 800處于靜止?fàn)顟B(tài)，則無論霍爾元件U6偵測到該永磁體轉(zhuǎn)子800磁極是S極還是N極，亦即 其輸出邏輯真值是“1”還是“0”，所述兩D觸發(fā)器U2A與U2B都至少有一個數(shù)據(jù)信號輸入端 D是高電平“1”的信號，該信號“1”此刻是固定的，因為所述永磁體轉(zhuǎn)子800靜止，而所述兩 D觸發(fā)器U2A與U2B的時鐘信號CLK相位互相相反，于是在時鐘信號CLK的作用下，就至少 有一個Q輸出端是高電平“1”的信號，經(jīng)二極管或門D4和D5后，又經(jīng)非門U3D輸出低電平 “0”信號，終于使光耦合器U5驅(qū)動雙向晶閘管Ql導(dǎo)通，該電動機定子900勵磁繞組流過勵 磁電流i。其永磁體轉(zhuǎn)子800遂脫離靜止?fàn)顟B(tài)。所述單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，霍爾元件輸出信號1時，觸發(fā) 器U2A和U2B相關(guān)輸入輸出腳的時序關(guān)系見圖12 ；所述單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，霍爾元件輸出信號0時，觸發(fā) 器U2A和U2B相關(guān)輸入輸出腳的時序關(guān)系見圖13。圖11優(yōu)選實施例二，只是通過一個雙刀雙擲開關(guān)SWl，切換兩個D觸發(fā)器U2A與 U2B在tl、t2時刻永磁體轉(zhuǎn)子800的檢測信號，以改變定子900勵磁繞組產(chǎn)生的磁場極性 與永磁體轉(zhuǎn)子800的磁場極性的匹配關(guān)系，從而達(dá)到控制永磁體轉(zhuǎn)子800不同轉(zhuǎn)動方向的 目的，工作原理與上述單相永磁體同步電動機的控制過程相同。另外，實現(xiàn)永磁體轉(zhuǎn)子800 轉(zhuǎn)動方向的切換，還可以通過切換兩個D觸發(fā)器U2A和U2B的時鐘信號輸入腳CLK的信號 來實現(xiàn)，也可以通過切換定子900勵磁繞組之勵磁電流的方向來實現(xiàn)。本發(fā)明設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機優(yōu)選實施例所用電子元件 一覽表
權(quán)利要求
1.一種控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法，包括如下步驟A、設(shè)置定子勵磁電流iex的電源開關(guān)，使之符合以下要求①在永磁體轉(zhuǎn)子靜止時，接通電源電壓Unrt后，所述定子勵磁電流iex的電源開關(guān)必須 是導(dǎo)通的；②所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，如果轉(zhuǎn)動方向符合設(shè)定要求，要保持所述定子勵磁電流‘ 的電源開關(guān)導(dǎo)通；③所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，如果轉(zhuǎn)動方向同設(shè)定要求相反，所述定子勵磁電流‘的電 源開關(guān)就會關(guān)斷，俟所述永磁體轉(zhuǎn)子僅有抖動或蠕動時，該定子勵磁電流‘的電源開關(guān)又 自動重新啟動；B、設(shè)置獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子在指定位置實時磁場極性的永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝 置，以其輸出的邏輯真值“ 1”或“0”代表所述永磁體轉(zhuǎn)子臨近該傳感裝置所在位置瞬間是 S極還是N極；C、基于定子勵磁繞組的電源電壓Unet，將其移相、整形后用作時鐘脈沖CLK，再引入所述 永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置輸出的邏輯信號，用最簡單的時序邏輯電路完成上述步驟A 中各項判斷，實現(xiàn)所述永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法，其特征在于所述定子勵磁電流‘的電源開關(guān)包括雙向晶閘管Ql及其驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法，其特征在于所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置是霍爾元件U6及其外部電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法，其特征在于所述時序邏輯電路包括集成雙D觸發(fā)器U2、集成非門U3和二極管或門D4、D5。
5.一種設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機，包括有一對磁極的永磁體轉(zhuǎn)子 (800)和纏繞有勵磁繞組的定子(900)；其特征在于還包括可靠地保證所述單相永磁體同步電動機按已設(shè)定方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)向控制電路，所 述轉(zhuǎn)向控制電路包括直流穩(wěn)壓電源模塊000)、移相電流檢測模塊(300)、永磁體轉(zhuǎn)子磁場 極性檢測模塊G00)、邏輯電路處理模塊(600)和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路 模塊(700)，以及輸入給所述直流穩(wěn)壓電源模塊000)、移相電流檢測模塊(300)和定子勵 磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊(700)的交流電源(100)；所述直流穩(wěn)壓電源模塊(200)將輸入的所述交流電源(100)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓 Vrc，并輸出到所述各模塊(300、400、600、700)用作控制電源；通過所述移相電流檢測模塊(300)獲取移相后電流實時正、負(fù)半周的邏輯信號；通過 所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊(400)獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子(800)在指定位置實時磁場 極性是N還是S的邏輯信號；借助所述移相電流檢測模塊(300)和永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊(400)提供的所述 各邏輯信號，經(jīng)所述邏輯電路處理模塊(600)進行邏輯處理后，輸出控制信號到所述定子 勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊(700)，由所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊(700)來控制所述單相永磁體同步電動機按已設(shè)定的方向運行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機，其特征在于所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊(400)借助設(shè)置在所述定子(900)兩極靴之間并挨 近永磁體轉(zhuǎn)子(800)的霍爾元件進行檢測，包括電阻R5和霍爾元件TO ；所述霍爾元件TO的 第一個腳(1)連接到所述穩(wěn)定的直流電壓V。。，所述霍爾元件TO的第二個腳( 與所述邏 輯電路處理模塊(600)電連接，所述霍爾元件TO的第三個腳C3)連接至所述電路的等電位 點；所述電阻R5并聯(lián)在所述霍爾元件U6的第一個腳⑴和第二個腳(2)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機，其特征在于所述邏輯電路處理模塊(600)采用集成六非門和集成雙D觸發(fā)器邏輯電路，包括使用 的三個非門U;3B U3D、兩個D觸發(fā)器U2A和U2B、電阻R6、電容C5，以及二極管或門D4、D5 ； 所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊(400)獲取所述永磁體轉(zhuǎn)子(800)在指定位置實時磁場 極性的邏輯信號后輸出到所述非門U;3B的輸入腳(3)和D觸發(fā)器U2A的D輸入端即輸入腳 (5)，該非門TOB的輸出腳(4)同所述D觸發(fā)器U2B的D輸入端即輸入腳(9)連接；所述移 相電流檢測模塊(300)獲取移相后超前電流的實時正、負(fù)半周的邏輯信號，再輸出到所述 非門U3C的輸入腳(5)和D觸發(fā)器U2A的時鐘信號輸入端CLK即另一輸入腳(3)，該非門 U3C的輸出腳(6)同所述D觸發(fā)器U2B的時鐘信號輸入端CLK即另一輸入腳(11)連接；所 述兩D觸發(fā)器U2A和U2B的Q輸出腳(1、1；3)分別與所述兩二極管D4及D5的陽極連接，該 兩二極管D4及D5的陰極均同所述非門U3D的輸入腳(9)連接，該非門U3D的輸入腳(9) 還經(jīng)并聯(lián)的電阻R6和電容C5后連接至所述電路的等電位點，該非門U3D的輸出腳(8)輸 出到所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊(700)；所述兩D觸發(fā)器U2A和U2B的 各復(fù)位輸入端RST和置位輸入端SET，即所述D觸發(fā)器U2A的另兩個輸入腳(4、6)和D觸發(fā) 器U2B的另兩個輸入腳(10、8)均連接至所述電路的等電位點，所述兩D觸發(fā)器U2A和U2B 的ξ輸出腳O、12)懸空。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機，其特征在于所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊(700)包括雙向晶間管Q1、光耦合器 U5、電容C6和三個電阻R8、R10、R12 ；所述邏輯電路處理模塊(600)輸出信號連接至所述光 耦合器U5之發(fā)光二極管的陰極，所述穩(wěn)定的直流電壓經(jīng)電阻R8連接所述光耦合器U5 之發(fā)光二極管的陽極，所述光耦合器U5的一輸出端電連接所述雙向晶閘管Ql的門電極G， 所述光耦合器U5的另一輸出端通過串聯(lián)的兩電阻RlO及R12后電連接到所述雙向晶閘管 Ql的一主電極T2，該主電極T2并與所述定子(900)勵磁繞組一端連接，所述雙向晶閘管Ql 的另一主電極T1與所述交流電源(100)的輸出端AC2電連接，該輸出端AC2同時經(jīng)所述電 容C6后電連接至所述兩電阻RlO及R12的串聯(lián)連接點；所述勵磁繞組的另一端電連接所述 交流電源(100)的另一輸出端AC1。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項所述的設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電路的單相永磁體同步電動機， 其特征在于所述轉(zhuǎn)向控制電路還包括電動機運轉(zhuǎn)方向選擇模塊(500)，它是雙刀雙擲開關(guān)SWl，分別與所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊(400)和邏輯電路處理模塊(600)電連接；借助該 雙刀雙擲開關(guān)SWl可以選擇所述單相永磁體同步電動機按順時針或逆時針之任一方向運轉(zhuǎn)。
10. 一種用于單相永磁體同步電動機的轉(zhuǎn)向控制電路，能可靠地保證所述單相永磁體 同步電動機按已設(shè)定方向轉(zhuǎn)動，其特征在于包括直流穩(wěn)壓電源模塊000)、移相電流檢測模塊(300)、永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模 塊G00)、邏輯電路處理模塊(600)和定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊(700)， 以及輸入給所述直流穩(wěn)壓電源模塊000)、移相電流檢測模塊(300)和定子勵磁繞組的電 源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊(700)的交流電源(100)；所述直流穩(wěn)壓電源模塊(200)將輸入的所述交流電源(100)轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓 Vrc，并輸出到所述各模塊(300、400、600、700)用作控制電源；通過所述移相電流檢測模塊(300)獲取移相后電流實時正、負(fù)半周的邏輯信號；通過 所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊(400)獲取永磁體轉(zhuǎn)子(800)在指定位置實時磁場極性 是N還是S的邏輯信號；借助所述移相電流檢測模塊(300)和永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性檢測模塊(400)提供的所述 各邏輯信號，經(jīng)所述邏輯電路處理模塊(600)進行邏輯處理后，輸出控制信號到所述定子 勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動電路模塊(700)，由所述定子勵磁繞組的電源開關(guān)及其驅(qū)動 電路模塊(700)來控制所述單相永磁體同步電動機按已設(shè)定的方向運行。
全文摘要
控制單相永磁體同步電動機轉(zhuǎn)動方向的便捷方法，包括步驟A、設(shè)置定子勵磁電流的電源開關(guān)，使之在永磁體轉(zhuǎn)子靜止時，接通電源電壓后，電源開關(guān)導(dǎo)通，或者永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，如果轉(zhuǎn)動方向符合設(shè)定要求，電源開關(guān)導(dǎo)通，或者永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，如果轉(zhuǎn)動方向同設(shè)定要求相反，電源開關(guān)就會關(guān)斷，俟永磁體轉(zhuǎn)子僅有抖動或蠕動時，該電源開關(guān)導(dǎo)通；B、設(shè)置獲取永磁體轉(zhuǎn)子在指定位置實時磁場極性的永磁體轉(zhuǎn)子磁場極性傳感裝置；C、用最簡單的時序邏輯電路完成上述步驟A中各項判斷，實現(xiàn)永磁體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向的控制。本發(fā)明具有控制方法簡單實用、控制電路簡單、成本低廉、可靠性高、抗干擾性強和能有效降低晶閘管開關(guān)噪聲等優(yōu)點。
文檔編號H02K29/08GK102075130SQ20101029312
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
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