[实用新型]一种单向泵

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种单向泵，这种水泵在每次启动时都能朝同一方向运转。

背景技术：

目前市场上所用交流单相永磁电机水泵，特别是水族及花池中所用的永磁电机水泵，在启动时，其转向是随机的，也就是说可以是顺时针转动，也可以是逆时针转动，因此，其水腔室及水叶是采用对称结构，这样必然会在水腔中产生环流损耗，如果要增大水泵的流量及扬程，势必要增加电机的功率，但其损耗也会相对增大，未能达到节能的目的。一种改进方法是在水腔室中加装单向片，单向片的结构可以控制水泵朝同一方向运转，这种机械结构虽然能够达到节能及提高效率的目的，但是相应会产生碰壁或者卡死的问题。

发明内容：

本实用新型的目的就是提出一种单向泵，既能使水泵每次启动时朝同一方向运转，又能克服碰壁或者卡死的问题。

为实现上述目的，本实用新型一种单向泵，包括交流单相永磁水泵电机，还包括单向驱动电路，该单向驱动电路包含：交流电源波形取样电路、转子磁场取样电路、单片机和开关电路，开关电路和电机绕组串联；

接通交流电源时，转子磁场取样电路检测永磁转子停留位置的磁场信号，并将此信号输入单片机，同时，交流电源波形取样电路也将交流电源的波形信号输入单片机，单片机根据输入的电源波形信号及转子位置磁场信号进行逻辑运算，其运算结果输出一控制信号至开关电路的控制端，控制开关电路导通或截止，电机绕组在电源正弦上半波形或下半波形通电，启动交流单相永磁水泵电机按照设定旋转方向运转。

上述开关电路优选双向可控硅，也可采用继电器。

上述转子磁场取样电路优选霍尔元件。

本实用新型由于设置单向驱动电路，根据永磁转子停留位置的磁场信号，控制电机绕组是在电源正弦上半波形还是在电源正弦下半波形通电，所以，交流单相永磁水泵电机每次启动时，均向同一方向运转，以此增大流量、提高效率、减少耗能，同时避免了机械结构控制电机单向转动时产生的碰壁或者卡死问题。

附图说明：

图1为交流单相永磁水泵电机的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型单向驱动电路的电路方框图；

图4为本实用新型单向驱动电路的电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

为更好地理解本实用新型，有必要了解交流单相永磁水泵电机转向是随机的原因。如图1所示，当电机不通电时，永磁转子13的N极或S极静止位置总是停留在与定子14磁隙最短的位置，而不是在中心线上，也就是固定与定子14铁芯偏转一个角度φ，因为此时定子14铁芯未通电而未形成磁场，所以转子13的N，S极静止位置可以是S极或者是N极偏右两种情况。这种定子14铁芯在电机绕组L1、L2通电时产生磁场，促使永磁转子13顺时针或反时针转动。假如永磁转子13静止停留位置如图1所示为S极偏右，由于电机输入的市电是正弦交流波形，当电机绕组L1输入是正弦波上半波时，对应所产生的磁场是S极，另一电机绕组L2所产生的是N极，由于转子13静止位置存在偏转角Φ的缘故，这个磁场产生的磁场力将促使永磁转子13反时针转动，由于输入电源总是交变的，所以这个通电磁场也是交变的，转子13在偏转后因惯性及磁隙作用出现转子N极追赶定子14磁场S极的现象，从而一直使转子13不停转动下去。反之，当绕组L1输入是正弦波下半波时，对应所产生的磁场是N极，另一电机绕组L2所产生的是S极，转子13顺时针旋转。综上所述，为交流单相永磁水泵电机启动时其转向随机的原因。

如图2、图3、图4所示，本实用新型实施例，包括交流单相永磁水泵电机1，还包括单向驱动电路2，该单向驱动电路2包含：交流电源波形取样电路、转子磁场取样电路、单片机和开关电路，开关电路和电机绕组L1、L2串联；交流电源波形取样电路由电阻R1和电容C3组成，转子磁场取样电路采用霍尔元件21，开关电路采用双向可控硅T1，当然，也可以采用继电器。