[发明专利]单相直流无刷电机及其控制设备和控制方法

说明书

一种单相直流无刷电机及其控制设备与控制方法。电机的本体(100)包括有转子(110)和定子(120)。控制设备(200)包括：第一位置检测装置(210)，用于检测所述转子(110)的位置，输出转子位置信号；预定角度检测装置(220)，用于检测所述转子(110)是否相对于所述第一位置检测装置(210)正向旋转了预定角度，输出检测信号；换相电路装置(230)，用于切换对所述线圈绕组的通电相序；以及控制装置(240)。控制装置(240)被配置为在接收到反转启动指令时，根据转子位置信号控制换相电路装置(230)以使得转子(110)正向旋转；并被配置为当检测信号指示转子(110)正向旋转了预定角度时，控制换相电路装置(230)以使得转子(110)反向旋转。

技术领域

本申请涉及电机及电机控制领域，更具体地，涉及单相直流无刷电机、以及单相直流无刷电机的控制设备和控制方法。

背景技术

无刷直流(BLDC)电机利用电子换相器取代了机械电刷和机械换相器，使这种电动机不仅保留了直流电动机的优点，而且又具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等优点。因此，无刷直流(BLDC)电机被各种电动工具采用。

在各种类型的无刷直流(BLDC)电机中，单相直流无刷电机尤其具有寿命长、加速快、结构简单、成本低等优点。但是，现有的单相直流无刷电机由于其自身的电气特性而仅能在一个方向上旋转。这样一来，采用单相直流无刷电机的电动工具也只能在一个方向上作用。当某一操作工作需要电动工具时而在一个方向上旋转，时而在另一个相对方向上旋转时，采用单相直流无刷电机的电动工具就无法满足这样的需求了。

因此，亟需一种改进的单相无刷直流电机，以克服现有技术中存在的缺陷。

发明内容

本发明旨在提供一种改进的单相无刷直流电机，其具有改进的控制设备，使得单相无刷直流电机能够以正转和反转两种方式启动并运转。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种单相直流无刷电机的控制设备，其中，所述电机的本体包括有转子和定子，所述定子由多个线圈绕组相连构成，所述转子由1对或多对N极和S极交替排列的磁极构成，所述控制设备包括：

第一位置检测装置，安装于所述电机的本体，用于检测所述转子的位置，输出转子位置信号；

预定角度检测装置，用于检测所述转子是否相对于所述第一位置检测装置正向旋转了预定角度，输出检测信号；

换相电路装置，与所述电机本体相连，用于切换对所述线圈绕组的通电相序，以控制所述转子的旋转方向及运转；以及

控制装置，与所述第一位置检测装置、所述预定角度检测装置和所述换相电路装置相连，其中，所述控制装置被配置为在接收到反转启动指令时，根据从所述第一位置检测装置接收的转子位置信号控制所述换相电路装置给所述线圈绕组的通电相序，以使得所述转子正向旋转；并被配置为当从所述预定角度检测装置接收的检测信号指示所述转子相对于所述第一位置检测装置正向旋转了所述预定角度时，控制所述换相电路装置给所述线圈绕组的通电相序，以使得所述转子反向旋转。

在一个实施例中，所述控制装置还被配置为：在所述转子位置信号的状态每次改变时，控制所述换相电路装置切换给所述线圈绕组的通电相序，所述转子位置信号的状态改变指示与所述第一位置检测装置相对的转子的磁极改变。

在一个实施例中，所述预定角度检测装置是第二位置检测装置，用于检测所述转子的位置并输出转子位置信号，所述第二检测装置(220’)相对于所述第一位置检测装置(210)位于所述转子(110)的正转方向上，所述第二检测装置(220’)与所述第一位置检测装置(210)中间的偏离角度对应于所述预定角度，所述转子(110)正向旋转了所述预定角度时，所述第二位置检测装置输出的转子位置信号的状态变化。