[发明专利]一种微型单相永磁同步电动机

权利要求书

1.一种微型单相永磁同步电动机，包括：

——同样极数的定子和永磁的转子；所述定子与转子间气隙的宽度于每一极下沿设定的圆周方向收窄，因而在自由状态下，转子各极轴线以最靠近的定子一极的轴线为参照，沿设定的圆周方向偏转一锐角角度；

——开关；所述定子的绕组具有规定绕向，经该开关接往交流电源；

——控制电路；包括检测电路和按该电路检测到的信号驱动所述开关以控制所述交流电源输入所述绕组的电流的内置程序；所述检测包括检测所述交流电源电压的特征；

其特征在于：

——所述检测还包括检测所述电流和该电流为零时所述绕组的端电压；

——所述内置程序还包括下述步骤：

a)使转子处于规定位置；转子在该位置时，转子永磁磁极轴线沿所述圆周方向超前定子绕组通入某方向电流时的磁场轴线所述锐角角度；

b)驱动所述开关，使第1电流脉冲(I1)输入所述绕组；该电流脉冲(I1)自所述交流电源电压一过零点的第1规定时延(tl)开始，且其方向与步骤a)中所述电流方向相反；

c)一旦第1电流脉冲(I1)恢复为零，随即检查所述端电压和交流电源电压，包括所述端电压的特征值及其第1个过零点与所述交流电源电压一过零点之后的第3个过零点的时间差；当所述端电压的特征值的绝对值大于规定值且所述时间差的绝对值小于规定时段时，驱动所述开关，使第2电流脉冲(I2)输入所述绕组；该电流脉冲(I2)与所述第1电流脉冲(I1)的方向相反，且相对于所述交流电源电压第3个过零点具有第2规定时延(t2)；然后进入同步运行；以及

d)当该特征值的绝对值小于规定值或该特征值的绝对值大于规定值且所述时间差的绝对值大于规定时段时，从步骤a)开始重复上述过程，且若该特征值的绝对值大于规定值且其第1个过零点超前所述交流电源电压第3个过零点，则增加所述第1规定时延(tl)的持续时间；若该特征值的绝对值小于规定值或该特征值的绝对值大于规定值且其第1个过零点落后所述交流电源电压第3个过零点，则缩短所述第1规定时延(tl)的持续时间。

2.按照权利要求1所述电动机，其特征在于：所述步骤d)中，当缩短所述第1规定时延(tl)的持续时间为零，仍然所述时间差的绝对值大于规定时段和所述端电压的第1个过零点落后所述交流电源电压第3过零点或者其特征值的绝对值小于规定值，则在每次所述重复上述过程中的步骤a)之后和步骤b)之前，向所述绕组输入n个电流脉冲(In)，该n个电流脉冲依次自所述交流电源电压一过零点之前的第2、4、6……(2n-2)个过零点开始，且其方向与步骤a)中所述电流方向相反；关于n，对于首次出现所述时间为零仍然所述时间差的绝对值大于规定时段和所述端电压的第1个过零点落后所述交流电源电压第3个过零点或者其特征值的绝对值小于规定值的情况，n＝1；若再次出现该情况，n＝2；如此类推使n按自然数增加。

3.按照权利要求1或2所述电动机，其特征在于：所述端电压的特征值为所述交流电源输入所述绕组的电流恢复为零后所述绕组的端电压的第1个值或第1个极值。

4.按照权利要求1或2所述电动机，其特征在于：所述同步运行是按照所述交流电源的频率驱动所述开关，将所述交流电源电压以规定波形施加于所述绕组；或者当所述端电压的绝对值在增加且极性与所述交流电源电压的极性相同时，随即驱动所述开关，将所述交流电源电压施加于所述绕组。

5.按照权利要求1或2所述电动机，其特征在于，所述步骤a)中使转子处于规定位置包括如下过程：

a1)驱动所述开关，自所述交流电源电压过零点的规定时延(t0)开始，使与步骤a)中所述电流方向相同的至少2个电流脉冲(I0)输入所述绕组；这些电流脉冲(I0)恢复为零期间,检查所述端电压；

a2)若:

——若所述电流脉冲(I0)中的最末1个恢复为零后，所述端电压持续时间在规定上、下限范围内，所述过程结束；

——若所述电流脉冲(I0)中的最末1个恢复为零后，所述端电压持续时间大于规定上限，所述规定时延(t0)增加，从步骤a1)开始重复上述过程；

——若所述电流脉冲(I0)中的最末1个恢复为零后，所述端电压持续时间小于规定下限，所述规定时延(t0)减少，从步骤a1)开始重复上述过程。

6.按照权利要求1或2所述电动机，其特征在于：所述转子为正弦波充磁。