[发明专利]一种单相电动机驱动的小型离心泵

权利要求书

1.一种单相电动机驱动的小型离心泵，包括：

——按预定旋转方向旋转的离心式叶轮和具有所述旋转方向切向出水口的泵壳；

——直接驱动所述叶轮的电动机，其定子绕组按规定绕向经控制电路接往单相电源，其转子为与定子极数相同的永磁转子，所述定子与转子间气隙的宽度于每一极下沿所述旋转方向收窄，因而在自由状态下，转子各极的轴线以最靠近的定子一极的轴线为参照，沿所述旋转方向偏转一锐角角度；

其特征在于：所述定子的极数为2极，叶轮直径不大于70mm；或者定子的极数为4极，叶轮直径不大于100mm；所述控制电路包括：

a)单相桥式整流电路，所述绕组经该整流电路的交流端接往所述单相电源，一全控型电力电子器件直接或串联一电流检测电路跨接该整流电路的直流端；

b)检测电路，检测所述转子的极性状态和所述单相电源供给所述绕组的电压极性，以确定转子各极穿越气隙的永磁磁通轴线方向和所述单相电源在定子各极产生穿越气隙的主磁通轴线方向；

c)含内置程序的控制器，其输出接往所述电力电子器件的控制端，所述内置程序含按检测电路检测到的信号驱动所述电力电子器件，逐个半波控制所述单相电源输入所述绕组的控制步骤；所述步骤包括：

——在电动机起动时，所述电力电子器件在所述主磁通轴线的相反方向与永磁磁通轴线相交为所述锐角角度时开通此时的电源半波，在该半波到零时切断；

——在电动机运转时，所述电力电子器件在所述主磁通轴线与永磁磁通轴线方向完全相反或接近相反时，以脉冲控制方式开通此时的电源半波，并在永磁转子因此转动至所述主磁通轴线与永磁磁通轴线方向完全相同或接近相同时，切断此时的电源半波。

2.按照权利要求1所述离心泵，其特征在于，所述控制电路包括：

——由4个二极管组成的整流桥(4)，其一交流端经绕组(102)串联接往单相电源一极(L)，另一交流端接往单相电源另一极(N)，晶体三极管(44)的集电极连接整流桥(4)直流正端，发射极串联第1电阻(45)连接整流桥(4)的直流负端；

——单片机(6)，其共地端(VSS)连接整流桥(4)的直流负端，输出电路(63)接往晶体三极管(44)的控制极(41)；

——所述单相电源的一极(L)经第2电阻(7)串联第1稳压二极管(8)连接共地端(VSS)，第2电阻(7)与第1稳压二极管(8)的串联点(B)接往单片机(6)的第1输入电路(61)，提供单相电源同步信号。

3.按照权利要求2所述离心泵，其特征在于，所述控制电路包括：

单片机(6)的电源端(VDD)经二极管(9)接往所述串联点(B)，单片机(6)的电源端(VDD)与共地端(VSS)间跨接电容器(10)。

4.按照权利要求1或2或3所述离心泵，其特征在于：在电动机运转时，所述电力电子器件在所述永磁磁通轴线旋转至与主磁通轴线方向完全相反之前，开通此时的电源半波，所提前的时间短于绕组电流滞后电压的时间。

5.按照权利要求1或2或3所述离心泵，其特征在于：所述脉冲控制与电动机转速构成闭环反馈控制，所需转速信号取自所述检测电路对所述转子的极性状态的检测。

6.按照权利要求1或2或3所述离心泵，其特征在于，所述检测电路检测所述转子的极性状态是使用靠近所述转子磁极表面安装的磁性位置传感器。

7.按照权利要求1或2或3所述离心泵，其特征在于，所述永磁转子朝向气隙的圆柱面为良导体金属层。