[发明专利]爪极电机驱动系统、驱动方法及应用其的风扇驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机驱动系统，具体地讲，是指一种用于电风扇摇头的爪极电机驱动系统、驱动方法及应用其的风扇驱动系统。

背景技术

目前，在许多家用和工业用电风扇中，风扇的摇头功能都是必不可少的。传统的方式都是使用单相感应电机对电风扇进行驱动，用单相爪极电机来实现风扇摇头，由于单相感应电机和单相爪极电机可以使用同一交流电源来进行驱动，因此在很大程度上降低了电风扇的制作和运行成本，但是其电风扇的效率较低，不能满足高效节能要求。

由于使用无刷直流电机(Brushless DC Motor，简称BLDC)能极大的提高电风扇的运行效率，因此由无刷直流电机来取代单相感应电机是大势所趋。但由于传统的无刷直流电机所使用的电源为直流电，爪极电机所使用的电源为交流电，因此无刷直流电机和爪极电机不能使用同一电源。为了解决该电源问题，许多公司都采用另外一个专门的无刷直流电机加减速器来进行“摇头”驱动。由于要增加一个无刷直流电机和相应的无刷直流电机的驱动器，因此采用这种方案增加了电风扇的制作成本和控制难度。尤其是当电风扇的摇头需要做二维和三维运动时，这就需要附加两个，甚至三个无刷直流电机来实现风扇的摇头。显然，这种使用无刷电机来实现风扇的“摇头”对许多公司来说是很难接受的。

发明内容

本发明的目的在于克服传统无刷直流电机和爪极电机不能使用同一电源，从而造成其制作成本极高的缺陷，提供一种结构较为简单，能有效克服上述缺陷的一种爪极电机驱动系统、驱动方法及应用其的风扇驱动系统。

为实现上述发明目的，本发明是这样实现的：

一种爪极电机驱动系统，主要由爪极电机和爪极电机驱动器组成，其还进一步包括有爪极电机功放电路，所述的爪极电机功放电路串接在所述的爪极电机与所述的爪极电机驱动器之间。

优选地，上述的爪极电机功放电路为单相功率桥式整流电路。

上述的爪极电机驱动系统的驱动方法，其包括以下步骤：

(A)所述的爪极电机驱动器(2)根据使用者对风扇摇头速度的要求，设定出所述的爪极电机(1)的驱动基波启动频率，该频率和摇头的速度成正比；

(B)所述的爪极电机驱动器(2)根据驱动的基波启动频率，即而设定出驱动电压，并且用PWM来实现所要求的驱动电压，该驱动电压和驱动基波启动频率成正向线性关系；

(C)所述的爪极电机驱动器(2)根据所定出的驱动基波启动频率和驱动电压，用PWM技术实现所要求的电流波形；

(D)所述的爪极电机驱动器(2)将所形成的驱动电压输出到所述的爪极电机(1)的绕组的两个端口上。

一种风扇驱动系统，其包括有BLDC电机驱动系统及上述的爪极电机驱动系统，所述的BLDC电机驱动系统与所述的爪极电机驱动系统分别与电源相连。

优选地，上述的BLDC电机驱动系统包括：BLDC扇叶驱动电机、BLDC驱动器及串接在BLDC扇叶驱动电机与BLDC驱动器之间的BLDC功放电路；BLDC驱动器和BLDC功放电路的电源正极与所述的爪极电机驱动器和爪极电机功放电路的电源正极关联后与外部直流电源的正极相连接，BLDC驱动器和BLDC功放电路的电源负极与所述的爪极电机驱动器和爪极电机功放电路的电源负极并联后与外部直流电源的负极相连接。

优选地，上述的BLDC电机驱动系统包括：BLDC扇叶驱动电机、BLDC驱动器及串接在BLDC扇叶驱动电机与BLDC驱动器之间的BLDC功放电路；BLDC驱动器和BLDC功放电路的电源正极外部直流电源的正极相连接，BLDC驱动器和BLDC功放电路的电源负极与外部直流电源的负极相连接；所述的爪极电机驱动系统与高压交流电源相连。

优选地，上述的BLDC电机驱动系统包括：BLDC扇叶驱动电机及与之相串接的BLDC功放电路；所述的爪极电机驱动器内部集成有BLDC驱动器；所述的爪极电机功放电路和BLDC功放电路的电源正极均与外部直流电源的正极相连接，爪极电机功放电路和BLDC功放电路的电源负极则均与外部直流电源的负极相连接；所述爪极电机驱动器的电源正负极分别与外部直流电源的正负极相连接。

优选地，上述的爪极电机驱动器采用COMBO芯片来实现。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明不仅整体结构非常简单，而且还能与无刷直流电机相配合来实现风扇摇头的功能，其成本非常低廉，便于推广和使用。

(2)本发明无需增加额外的高压电源，采用BLDC驱动电机的直流电源即可实现风扇摇头功能，因此能显著提高电风扇的安全性能。