[实用新型]同步电动机的驱动电路、同步电动机、鼓风机和空调机

说明书

技术领域

本实用新型涉及同步电动机的驱动电路、由该驱动电路驱动的同步电动机、使用该同步电动机的鼓风机和使用该鼓风机的空调机。

背景技术

作为驱动鼓风机或空调机等的风扇的电动机，为了减少运转时的消耗电力，越来越多地采用在转子中使用永久磁铁的同步电动机。作为这样的使用永久磁铁的同步电动机的驱动方式，通常采用矩形波驱动方式或正弦波驱动方式，检测转子的磁极位置，并使用由半导体元件和电子部件构成的逆变器，使定子绕组流通与转子的磁极位置同步的驱动电流。例如驱动三相同步电动机时所使用的120°矩形波驱动方式是如下方式：在各相彼此相差60°的定时，反复进行120°正向通电→60°不通电→120°反向通电→60°不通电，由此使三相中的任意两相的定子绕组通电来进行驱动，这样的矩形波驱动方式与正弦波驱动方式相比，能够用简单的控制机构实现，能够有助于实现低成本化。

此外，在将定子绕组集中地卷绕于齿部的三相同步电动机中，一般构成为用于转子使用的永久磁铁的磁极数与定子的齿槽数(齿数)的比率为2：3。与此相对，已知存在如下同步电动机，其采用了能够使永久磁铁产生的磁通更有效地交链于定子绕组的磁极数和齿槽数的组合(例如专利文献1、2)。采用这种磁极数和齿槽数的组合的同步电动机，其电动机内部的损失较少，能够实现高效率的同步电动机。

专利文献1：日本特开昭62-110468号公报

专利文献2：日本特开平9-172762号公报

实用新型内容

在同步电动机中，如果输出的转矩中包含脉动成分，则风扇会因周向的电磁激振力的变动而振动，而成为产生噪音的原因。此外，还存在下述情况：当流向定子绕组的通电电流急剧变化时，伴随该通电电流的急剧变化，电磁力急剧变化，因此转子与定子之间的磁吸力变动并产生径向的电磁激振力，同步电动机主体振动而产生噪音。

因风扇振动而产生的噪音能够通过在风扇与同步电动机的输出轴之间，设置由弹性体等弹性材料形成的部件，使同步电动机的输出转矩脉动的传递衰减来进行抑制，但是要抑制同步电动机主体的振动、噪音，则需要抑制径向的电磁激振力。

在上述专利文献中存在下述问题：虽然公开了能够提高绕组利用率(绕组系数)并且抑制齿槽转矩的磁极数与齿槽数的组合，但是在利用矩形波驱动方式进行驱动的情况下会存在基于流向定子绕组的通电电流产生的旋转磁场因通电电流的急剧变化而产生相对于转子的旋转轴不均等的组合，在这种情况下，在转子的永久磁铁与定子之间，会有吸引、排斥的力相对于旋转轴不平衡地起作用，在径向上产生较大的电磁激振力，而成为同步电动机主体产生振动、噪音的主要原因。

本实用新型是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种高效率的、并且能够抑制在利用矩形波驱动方式进行驱动时因径向的电磁激振力而产生的振动、噪音的同步电动机的驱动电路、由该驱动电路驱动的同步电动机、使用该同步电动机的鼓风机和使用该鼓风机的空调机。

为了解决上述课题而实现实用新型目的，本实用新型涉及的同步电动机的驱动电路，包括：转子，其具有由永久磁铁构成的10极的磁极；以及 定子，其将绕组以集中绕组的方式卷绕于与上述转子相向的9个齿部；并且向上述绕组中通矩形波状的电流以进行驱动，上述同步电动机的驱动电路的特征在于，包括：逆变器，其由多个开关元件桥式连接而构成；以及控制单元，其控制上述逆变器，以使上述电流的通电相位为相对于在产生上述同步电动机的目标转矩时使电流成为最小的通电相位呈电角度为－10°～+5°的范围。

此外，本实用新型涉及的同步电动机的驱动电路，包括：转子，其具有由永久磁铁构成的10极的磁极；以及定子，其将绕组以集中绕组的方式卷绕于与上述转子相向的9个齿部；并且向上述绕组通矩形波状的电流以进行驱动，上述同步电动机的驱动电路的特征在于，包括：逆变器，其由多个开关元件桥式连接而构成；以及控制单元，其控制上述逆变器，以使上述电流的通电相位为相对于在产生上述同步电动机的目标转矩时使电流成为最小的通电相位呈电角度为0°～+5°的范围。

此外，本实用新型涉及的同步电动机，其具备上述的驱动电路。

此外，本实用新型涉及的同步电动机，其中，上述齿部朝向上述转子的轴心且沿周向等角度间隔地形成，在相邻的上述齿部之间形成的齿槽的开口部的周向宽度在整个一周上是均等的。

此外，本实用新型涉及的鼓风机，其具备上述的同步电动机。

此外，本实用新型涉及的空调机，其具备上述的鼓风机。