D觸發(fā)器t/45的時(shí)鐘輸入端t/45-ax; D觸發(fā)器C/45的復(fù)位信號(hào)端C/45 -AST和信號(hào)置位端C/45 -S2T均接地； D觸發(fā)器t/43的信號(hào)輸入連接關(guān)系為： 信號(hào)接到D觸發(fā)器!7毛4的數(shù)據(jù)輸入端t/毛4 -D; 信號(hào)作為時(shí)鐘信號(hào)接到D觸發(fā)器t/毛4的時(shí)鐘輸入端t/4J-CiX; D觸發(fā)器的復(fù)位信號(hào)端t/4J-MT和信號(hào)置位端L/4J-SST均接地； 兩個(gè)觸發(fā)器t/4J、E/45的數(shù)據(jù)輸出端和均懸空； 兩個(gè)觸發(fā)器t/毛4、E/45的數(shù)據(jù)輸出端U毛4-g和C/45-g分別連接到三輸入與門(mén)U3J和t/35的數(shù)據(jù)輸入端； 三輸入與門(mén)L/32的另外兩個(gè)輸入分別是％^、％ ; 三輸入與門(mén)t/35的另外兩個(gè)輸入分別是4^6; 三輸入與門(mén)U3-4和U3S的數(shù)據(jù)輸出端分別連接到二極管D10和Dll的陽(yáng)極； 通過(guò)觸發(fā)器和與門(mén)運(yùn)算，獲得半個(gè)轉(zhuǎn)速周期內(nèi)的磁極控制信號(hào)-9
又通過(guò)觸發(fā)器t/4S和與門(mén)[/3S運(yùn)算，獲得另半個(gè)轉(zhuǎn)速周期磁極控制信號(hào)U35-6
所述二極管D10和D11的陰極相連接且與電阻R15的一端連接；電阻R15的另一端連 接到晶體管Q5基極；晶體管Q5的發(fā)射極接地；晶體管Q5的集電極與R16的一端連接，R16 的另一端輸出定子勵(lì)磁繞組電流接通的邏輯電平控制信號(hào)到定子勵(lì)磁線圈電源開(kāi)關(guān)模塊 700,即U3J- 9與L/35- 6再做數(shù)字"或"邏輯運(yùn)算，獲得單相永磁電機(jī)整個(gè)轉(zhuǎn)速周期內(nèi)的 定子勵(lì)磁繞組電流接通的邏輯電平控制信號(hào)+t/35-6。
[0037] 所述邏輯電路處理模塊600,包括用于邏輯運(yùn)算的微控制器；所述微控制器的輸 入信號(hào)是士,、、4_ 5,6、％和^^、wv，以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信號(hào)；或所述微控制器的輸入信號(hào) 是《)(/5、2^_;;1、2^、和!^ 1^、￡^_154、1^，以及轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速信號(hào)；輸出為定子勵(lì)磁繞組電流接通 的邏輯電平控制信號(hào)；所述微控制器的輸入信號(hào)和輸出的定子勵(lì)磁繞組電流接通的邏輯電 平控制信號(hào)的時(shí)序關(guān)系對(duì)應(yīng)原則為：使得定子勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)子的實(shí)時(shí)磁 場(chǎng)極性匹配，產(chǎn)生能持續(xù)推動(dòng)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的作用力。
[0038] -種單相永磁電動(dòng)機(jī)，包括永磁轉(zhuǎn)子800和纏繞有勵(lì)磁繞組的定子900,其特征在 于，還包括上述任一項(xiàng)所述的低于同步轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的控制裝置。
[0039] 如圖2、圖3、圖4、圖5本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖所示：所述從單相交 流電源100輸入的激勵(lì)電壓先通過(guò)直流穩(wěn)壓電源模塊200中的Rl、C1阻容降壓后，再經(jīng)整 形二極管D1半波整形，在C2、C3上獲得直流電源，再通過(guò)R3限流經(jīng)穩(wěn)壓二極管D5穩(wěn)壓、在 電容C4、C5上獲得基本的低壓直流穩(wěn)壓電源Vcc，作為控制電路的直流驅(qū)動(dòng)電源；其中C2、 C3、C4、C5作為濾波電容，R2作為限流保護(hù)電阻，D2為移相電流反向?qū)ǘO管。
[0040] 所述移相電流檢測(cè)模塊300中的D3陰極連接于端點(diǎn)CC處，當(dāng)移相電流u由R2流 向R1方向時(shí)，D3導(dǎo)通，晶體管Q2的基極有電流正向?qū)?，則在Q2的集電極有高電位邏輯 電平"1"，即端點(diǎn)CC2處獲得的信號(hào)實(shí)時(shí)電平為邏輯電平"1"，U1A的第1管腳的輸入 端有邏輯電平"1"，則U1A的第2管腳反向器的輸出端有邏輯電平"0"，即端點(diǎn)CC1處獲得 的&信號(hào)實(shí)時(shí)電平為邏輯電平當(dāng)移相電流反向時(shí)，可以得到端點(diǎn)CC2處獲得的％ 信號(hào)實(shí)時(shí)電平為邏輯電平"〇"，端點(diǎn)CC1處獲得的&信號(hào)實(shí)時(shí)電平為邏輯電平"1"，信號(hào) 的時(shí)序參見(jiàn)圖13。其中R6的作用是保證Q2可靠截止，穩(wěn)壓管D6是限定U1A的第1管腳的 輸入電壓須低于Vcc電壓，R8為下拉電阻。
[0041] 所述交流電源極性檢測(cè)模塊500,當(dāng)交流電源處于正半周時(shí)，電流由AC1流向AC2， 通過(guò)R9限流，D4導(dǎo)通，晶體管Q3的基極有電流正向?qū)?，則在Q3的集電極有高電位邏輯 電平" 1"，即士信號(hào)實(shí)時(shí)電平為邏輯電平" 1"，U1B的第3管腳的輸入端有邏輯電平" 1"，則 反向器U1B的第4管腳輸出有邏輯電平"0"，即^信號(hào)實(shí)時(shí)電平為邏輯電平"0";當(dāng)交流電 源反向時(shí)，D4截止，七信號(hào)實(shí)時(shí)電平為邏輯電平"0"，&信號(hào)實(shí)時(shí)電平為邏輯電平" 1"，信 號(hào)的時(shí)序參見(jiàn)圖13。其中R10作用是保證Q3可靠截止，穩(wěn)壓管D7是限定U1B的第3管腳 的輸入電壓須低于Vcc電壓，R12為下拉電阻。
[0042] 所述永磁體轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極性檢測(cè)模塊400通過(guò)霍爾元件U6獲取轉(zhuǎn)子800的實(shí)時(shí)磁 場(chǎng)極性信號(hào)和^;,當(dāng)檢測(cè)到轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為N極時(shí)，U6的第2管腳即信號(hào)的實(shí)時(shí)電平 為邏輯電平"〇"，則反向器U1C的第6管腳即信號(hào)的實(shí)時(shí)電平為邏輯電平"1" ；當(dāng)檢測(cè) 到轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)為S極時(shí)，信號(hào)的實(shí)時(shí)電平的邏輯電平為"1"，信號(hào)的實(shí)時(shí)電平為邏輯 電平為"0"。其中R4為上拉電阻。
[0043] 霍爾元件U6擺放的位置參照?qǐng)D6、7、8和9,轉(zhuǎn)子磁極極性傳感器即霍爾傳感器放 置于單相永磁同步電動(dòng)機(jī)的極靴尖端或根部靠左或右側(cè)，該傳感器可以設(shè)置為活動(dòng)設(shè)置， 撥動(dòng)靠左或靠右，同時(shí)與勵(lì)磁線圈接線方式匹配，可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
[0044] 圖10是霍爾傳感器U6的邏輯真值表；圖6中的霍爾元件U6在轉(zhuǎn)子靜止的情況下 一定要檢查到左側(cè)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)極性，圖6轉(zhuǎn)子低于同步轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)按順時(shí)針?lè)较?，同步轉(zhuǎn)速 運(yùn)轉(zhuǎn)按逆時(shí)針?lè)较?；圖7中的霍爾元件U6在轉(zhuǎn)子靜止的情況下，一定要檢查到右側(cè)轉(zhuǎn)子的 磁場(chǎng)極性，圖7轉(zhuǎn)子低于同步轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)按逆時(shí)針?lè)较?，同步轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)按順時(shí)針?lè)较颉?br>[0045] 所述定子勵(lì)磁線圈一端連接于雙向晶閘管Q1的T2腳，定子勵(lì)磁線圈另一端與AC2 相連；如圖13所示，按圖6霍爾傳感器的擺放要求，t0至t2時(shí)間段，磁線圈在左側(cè)定子產(chǎn) 生的磁場(chǎng)必須是S極，在右側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)必須是N極；t2至t4時(shí)間段，磁線圈在左側(cè) 定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)必須是N極，在右側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)必須是S極。按圖7霍爾傳感器的擺 放要求，t0至t2時(shí)間段，勵(lì)磁線圈在左側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)必須是N極，在右側(cè)定子產(chǎn)生的 磁場(chǎng)是S極；t2至t4時(shí)間段，勵(lì)磁線圈在左側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)必須是S極，在右側(cè)定子產(chǎn) 生的磁場(chǎng)是N極；如果定子勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性與要求不符，就需要更換勵(lì)磁線圈的 接線端，達(dá)到與要求一致。
[0046] 如圖5所示：C/2J-乃接入第一磁場(chǎng)極性信號(hào),L/2J-CiX接入第一電源電 壓時(shí)鐘信號(hào)士，接入第二移相電流時(shí)鐘信號(hào)Ad,E/2J-5ST連接參考電位點(diǎn) "0"，￡/2』一g與D8的陽(yáng)極相連；乙，25_￡)接入第二磁場(chǎng)極性信號(hào)~5 ,t/25 -CZJ：接入第 二電源電壓時(shí)鐘信號(hào)士，接入第一移相電流時(shí)鐘信號(hào)t/25-J2ST連接參 考電位點(diǎn)"〇"，U25-§與D9的陽(yáng)極相連；和U25以及,1/毛4和t/45的邏輯真值表如 圖11所示。
[0047] 二極管D8和D9組成或門(mén)電路，二極管D8和D9的陰極相連接且與電阻R13的一 端連接；電阻R13的另一端連接到晶體管Q4基極，將信號(hào)a#從Q4的基極接入；晶體管Q4 的發(fā)射極接地；晶體管Q4的集電極與R14的一端連接，R14的另一端連接端點(diǎn)TRIAC，也就 是雙向晶閘管Q1的柵極即G極，直接控制Q1的開(kāi)關(guān)，即R14的另一端輸出定子勵(lì)磁繞組 電流接通的邏輯電平控制信號(hào)到定子勵(lì)磁線圈電源開(kāi)關(guān)模塊700。
[0048] 即上述二極管D8和D9和相關(guān)電路將與U25 -g再做數(shù)字"或"邏輯運(yùn) 算，獲得單相永磁電機(jī)整個(gè)轉(zhuǎn)速周期內(nèi)的定子勵(lì)磁繞組電流接通的邏輯電平控制信號(hào)^ =U2A-々+ U2B -立。
[0049] 圖13給出了在第一優(yōu)選實(shí)施例所述控制裝置控制單相永磁體電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在三分之 一的同步轉(zhuǎn)速時(shí)的各信號(hào)時(shí)序圖。
[0050] 在第一優(yōu)選實(shí)施例中：以圖6的霍爾傳感器擺放的位置說(shuō)明，即霍爾傳感器放置 于極靴尖端靠左側(cè)； 如圖13時(shí)序關(guān)系圖所不： t〇時(shí)刻，信號(hào)七有一個(gè)上升沿，此時(shí)霍爾傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)極性為S極，則 信號(hào)邏輯電平為"〇"，&的邏輯電平為"〇"，根據(jù)U2A的邏輯真值表可知，此時(shí)[/2A-e輸 出邏輯電平" 1"，經(jīng)過(guò)D8、R13驅(qū)動(dòng)Q4導(dǎo)通，則經(jīng)R14使Q1導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈從接近t0時(shí)刻 加入交流電源Unrt，使左側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)為S極，右側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)為N極，定子的磁場(chǎng) 與轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相反，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)； tl時(shí)刻，^的邏輯電平由"0"變?yōu)?1"，此時(shí)C/2A-g輸出變?yōu)?0"，則Q4截止，Q1 的G極驅(qū)動(dòng)電流為零，由于勵(lì)磁線圈已經(jīng)具有工作電流保持Q1繼續(xù)導(dǎo)通； t2時(shí)刻，^有一個(gè)上升沿，此時(shí)霍爾傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)極性還是S極，則^的 邏輯電平為" 1 "，此刻的邏輯電平為"0"，根據(jù)U2B的邏輯真值表可知，此時(shí)f/2B- 0輸 出邏輯電平"0"，Q4截止，Q1在勵(lì)磁線圈的電流過(guò)零之后關(guān)閉； t3時(shí)刻，^的邏輯電平由" 1"變?yōu)? 0 "； t4時(shí)刻，信號(hào)W有一個(gè)上升沿，此時(shí)霍爾傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)極性仍為S極， 則*^信號(hào)邏輯電平為"0"，&的邏輯電平為"0"，根據(jù)U2A的邏輯真值表可知，此時(shí) 輸出邏輯電平"1"，Q4、Q1導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈從接近t4時(shí)刻加入交流電源Unet，使左 側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)為S極，右側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)為N極，定子的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)相反，推 動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)； t5時(shí)刻的邏輯電平由"0"變?yōu)?1"，此時(shí)t/2A-g輸出變?yōu)?0"，則Q4截止，Q1 的G極驅(qū)動(dòng)電流為零，由于勵(lì)磁線圈已經(jīng)具有工作電流保持Q1繼續(xù)導(dǎo)通； t6時(shí)刻，^有一個(gè)上升沿，此時(shí)霍爾傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)極性反轉(zhuǎn)為N極，則& 的邏輯電平為"0"，此刻的邏輯電平為"0"，根據(jù)U2B的邏輯真值表可知，此時(shí)t/2B-g 輸出邏輯電平" 1"，Q4導(dǎo)通，Q1保持繼續(xù)導(dǎo)通，產(chǎn)生的磁場(chǎng)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)，在左側(cè)定子產(chǎn)生的磁 場(chǎng)為N極，右側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)為S極； t7時(shí)刻，的邏輯電平由"0"變?yōu)? 1"，此時(shí)輸出變?yōu)?0"，則Q4截止，Q1 的G極驅(qū)動(dòng)電流為零，由于勵(lì)磁線圈已經(jīng)具有工作電流保持Q1繼續(xù)導(dǎo)通；自此完成了有一 個(gè)電源周期內(nèi)的控制過(guò)程。
[0051] 在上述過(guò)程中，如果t2時(shí)刻，霍爾傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)極性為N極，f時(shí)鐘 脈沖有一個(gè)上升沿，^的邏輯電平為"〇"，此刻的邏輯電平為"〇"，根據(jù)U2B的邏輯真 值表可知，此時(shí)輸出邏輯電平"1"，則Q4導(dǎo)通，繼續(xù)觸發(fā)Ql，Q1在勵(lì)磁線圈的電流 過(guò)零之后，勵(lì)磁線圈的電流方向轉(zhuǎn)換，左側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)為N極，右側(cè)定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)為S極，繼續(xù)作用于轉(zhuǎn)子。
[0052] 第一優(yōu)選實(shí)施例中包括以下步驟： 1、 通過(guò)霍爾元件U6在指定位置實(shí)時(shí)獲取永磁體轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)極性信號(hào)，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，即輸 出第一磁場(chǎng)極性信號(hào)&和第二磁場(chǎng)極性信號(hào); 2、 獲取交流電源極性信號(hào)，整形后得到兩組互為反相的時(shí)鐘信號(hào)，分別是第一電源電 壓時(shí)鐘信號(hào)％和第二電源電壓時(shí)鐘信號(hào)％; 3、 獲取移相電流的信號(hào)，整形后得到兩組互為反相的時(shí)鐘信號(hào)，分別是第一移相電流 時(shí)鐘信號(hào)和第二移相電流時(shí)鐘信號(hào)％; 4、 在交流電源由負(fù)半周轉(zhuǎn)正半周過(guò)零點(diǎn)"tO"相位點(diǎn)時(shí)刻和由正半周轉(zhuǎn)負(fù)半周過(guò)零點(diǎn) "t2"相位點(diǎn)時(shí)刻判斷永磁轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)極性與設(shè)定的要求是否一致，如果一致則開(kāi)啟雙向晶 閘管開(kāi)關(guān)，不一致則不開(kāi)啟； 5、 引入移相電流信號(hào)，則保證了每一次開(kāi)啟雙向晶閘管的時(shí)間點(diǎn)都在交流電源"tO至 tl"或者"t2至t3"時(shí)間范圍內(nèi)，可靠保證了雙向晶閘管每一次觸發(fā)都是過(guò)零觸發(fā)。
[0053] 圖2、圖3、圖4、圖5 -起組成本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例完整的電路原理圖；圖2、圖 3、圖4和圖14 一起組成發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例完整的電路原理圖。
[0054] 如圖14