DE102016118916A1

DE102016118916A1 - Haartrockner

Info

Publication number: DE102016118916A1
Application number: DE102016118916.2A
Authority: DE
Inventors: Hai Bo MA; Yuk Tung LO; Ka Lung NG; Yu Quan LIANG
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric International AG
Priority date: 2015-10-09
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2017-04-13
Also published as: CN106562547A; JP2017085878A; MX2016012948A; US20170099929A1; BR102016023313A2; KR20170044025A

Abstract

Ein Haartrockner (100) hat ein Gehäuse, eine Heizeinheit, eine Luftzufuhreinheit und eine Leiterplatte, die in dem Gehäuse angeordnet sind. Die Luftzufuhreinheit umfasst ein Laufrad und einen bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor (10) für den Antrieb des Laufrads. Der bürstenlose einphasige Gleichstrommotor (10) hat einen Ständer (101) und einen Läufer (102), der sich relativ zu dem Ständer (101) drehen kann. Der Ständer (101) hat einen Ständerkern und eine um den Ständerkern (212) herumgeführte einphasige Wicklung. Der Läufer (102) hat eine Welle und einen an der Welle befestigten Permanentmagnet. Ein Stromversorgungsanschluss (20) für die Verbindung mit einer externen Stromquelle (200) und ein Inverter (31) zum Liefern eines Wechselstroms an die einphasige Wicklung sind auf der Leiterplatte angeordnet. Eine Eingangsspannung des Inverters (31) ist nicht niedriger als eine Eingangsspannung des Stromversorgungsanschlusses (20).

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Vorliegende Erfindung betrifft einen Haartrockner und insbesondere eine Motorantriebsschaltung für den Haartrockner.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Haartrockner mit einer Leistung von ca. 80 W, wie sie derzeit auf dem Markt sind, haben normalerweise einen einphasigen Reihenmotor für den Antrieb ihres Laufrads. Der einphasige Reihenmotor ist auch als Universalmotor bekannt und hat eine Ankerwicklung und einen Kommutator. Die Ankerwicklung ist über eine Bürste mit einer Ständererregungswicklung in Reihe geschaltet. Im Laufe des Betriebs des Motors nutzt sich die Bürste ab. Die Lebensdauer des Haartrockners ist dadurch relativ kurz, und das im Zuge der Abnutzung der Bürste anfallende Kohlenstoffpulver wird in das Haar geblasen.
ÜBERSICHT
Erfindungsgemäß wird eine Luftstromregulierungsvorrichtung angegeben, die ein Gehäuse, eine Heizeinheit, eine Luftzufuhreinheit und eine Leiterplatte umfasst, die in dem Gehäuse angeordnet sind. Die Luftzufuhreinheit umfasst ein Laufrad und einen bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor für den Antrieb des Laufrads. Der einphasige Gleichstrommotor hat einen Ständer und einen Läufer, der sich relativ zu dem Ständer drehen kann. Der Ständer hat einen Ständerkern und eine an dem Ständerkern ausgeführte Einphasenwicklung. Der Läufer hat eine Welle und einen an der Welle befestigten Permanentmagnetmotor. Ein Stromversorgungsanschluss für die Verbindung mit einer externen Stromquelle und ein Inverter für die Lieferung eines Wechselstroms an die Einphasenwicklung sind auf der Leiterplatte angeordnet. Eine Eingangsspannung des Inverters ist nicht niedriger als eine Eingangsspannung des Stromversorgungsanschlusses.
Vorzugsweise sind die Heizeinheit und der Inverter in verschiedenen Stromzweigen angeordnet.
Vorzugsweise ist in dem Haartrockner keine MCU vorgesehen.
Vorzugsweise ist die Anzahl von Ständerpolen die gleiche wie die Anzahl von Läuferpolen und ist nicht größer als sechs. Ein Außendurchmesser des Ständerkerns ist kleiner als 35 mm, und eine axiale Dicke des Ständerkerns liegt zwischen 10 mm und 20 mm.
Vorzugsweise ist zwischen dem Läufer und dem Ständer ein einheitlicher Luftspalt gebildet.
Vorzugsweise ist ferner ein Positionsdetektor und Motortreiber vorgesehen, der konfiguriert ist für die Erfassung einer Position eines Magnetfelds des Läufers und für die Ausgabe von mindestens zwei gegenphasigen Auslösesignalen.
Vorzugsweise ist der Positionsdetektor und Motortreiber durch einen einzigen Halleffekt-Steuerchip mit mindestens vier Pins implementiert.
Vorzugsweise ist der Inverter eine H-Brückenschaltung, die aus vier Halbleiterschaltern besteht, und mindestens einer der vier Halbleiterschalter ist ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor, MOSFET, oder ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode, IGBT.
Vorzugsweise ist mindestens ein Schaltertreiber zwischen den Positionsdetektor und Motortreiber und die H-Brückenschaltung geschaltet, und der Schaltertreiber ist konfiguriert für eine Verstärkung des Auslösesignals, das durch den Positionsdetektor ausgegeben wird, und für die Lieferung des verstärkten Auslösesignals an den Inverter, um den MOSFET oder den IGBT anzusteuern.
Vorzugsweise sind ein erster Halbbrückentreiber, ein zweiter Halbbrückentreiber, ein erster Phaseninverter und ein zweiter Phaseninverter elektrisch zwischen den Positionsdetektor und Motortreiber und die H-Brückenschaltung geschaltet. Eines der beiden gegenphasigen Auslösesignale des Positionsdetektors und Motortreibers ist in zwei Zweige unterteilt, wobei einer der beiden Zweige mit dem ersten Halbbrückentreiber direkt und der andere der beiden Zweige über den zweiten Phaseninverter mit dem zweiten Halbbrückentreiber verbunden ist. Das andere der beiden gegenphasigen Auslösesignale ist ebenfalls in zwei Zweige unterteilt, wobei einer der beiden Zweige mit dem zweiten Halbbrückentreiber direkt und der andere der beiden Zweige über den ersten Phaseninverter mit dem ersten Halbbrückentreiber verbunden ist. Zwei gegenphasige Signale, die von dem ersten Halbbrückentreiber ausgegeben werden, werden jeweils an die beiden Halbleiterschalter einer Halbbrücke der Halbbrückenschaltung geliefert, und zwei gegenphasige Signale, die von dem zweiten Halbbrückentreiber ausgegeben werden, werden an die beiden Halbleiterschalter der anderen Halbbrücke der Halbbrückenschaltung geliefert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt schematisch die Gesamtkonstruktion eines Haartrockners gemäß vorliegender Erfindung;
2 zeigt schematisch Funktionsmodule eines Haartrockners gemäß vorliegender Erfindung;
3 zeigt ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm eines Haartrockners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt in noch detaillierterer Form ein Schaltungsblockdiagramm eines Haartrockners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt schematisch Funktionsmodule eines Haartrockners gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm eines Startzeitsteuermoduls in einem Haartrockner gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine Ansicht eines Ständerkerns und eines Läufers eines bürstenlosen Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 zeigt schematisch den bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor von 7, wobei das Gehäuse entfernt wurde;
9 ist eine vereinfachte schematische Darstellung des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors, wobei ein Gehäuse, eine Ständerwicklung und eine Drehwelle entfernt wurden;
10 zeigt schematisch einen Ständerkern des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors von 7;
11 zeigt schematisch einen Läuferkern und einen Permanentmagnet eines Läufers des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors von 7;
12 zeigt einen Magnetkreis eines Läufermagnets eines bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors gemäß vorliegender Erfindung;
13 zeigt schematisch einen Ständerkern eines bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 zeigt schematisch einen Läuferkern und einen Permanentmagnet eines Läufers gemäß einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine schematische Darstellung eines Ständerkerns eines bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 zeigt schematisch einen Ständerkern eines bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 zeigt schematisch einen Ständerkern eines bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 zeigt schematisch die detaillierte Konstruktion des Haartrockners von 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
19 ist eine schematische Teilansicht der Konstruktion einer Luftzufuhreinheit des in 1 gezeigten Haartrockners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es wird auf 1 und 2 Bezug genommen. Ein Haartrockner 100 gemäß vorliegender Ausführungsform hat ein Gehäuse 110, eine Heizeinheit 120, die in dem Gehäuse 110 angeordnet ist, eine Luftzufuhreinheit 130 und eine Leiterplatte 140, wobei die Luftzufuhreinheit 130 ein Laufrad 131 und einen bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor 10 umfasst, der für den Antrieb des Laufrads 131 ausgebildet ist. Wie 2 zeigt, hat der bürstenlose einphasige Gleichstrommotor 10 einen Ständer 101 und einen Läufer 102, der sich relativ zu dem Ständer 101 drehen kann. Positionen und Beziehungen zwischen Komponenten in dem Haartrockner 100, der in 1 gezeigt ist, sind lediglich ein Beispiel und stellen nicht tatsächliche Positionsverhältnisse dar.
Der Haartrockner 100 hat ferner einen Stromversorgungsanschluss 20 und eine Antriebssteuerschaltung 30. Der Stromversorgungsanschluss 20 ist konfiguriert für den Zugriff auf eine Versorgungsspannung, und die Antriebssteuerschaltung 30 ist ausgebildet für die Ansteuerung des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 für dessen Betrieb basierend auf der Versorgungsspannung, auf welche der Stromversorgungsanschluss 20 zugreift.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Stromversorgungsanschluss 20 in der Ausführungsform für eine Verbindung mit einer Wechselstromversorgung 200 und für einen Zugriff auf die Versorgungswechselspannung, die von der Wechselstromversorgung 200 bereitgestellt wird, konfiguriert. Der Stromversorgungsanschluss 20 kann ein Netzsteckerkontakt oder dergleichen sein. Eine Gleichrichter- und Filterschaltung 23 hat einen Anodenausgangsanschluss 231 und einen Kathodenausgangsanschluss 232. In der Ausführungsform ist die Gleichrichter- und Filterschaltung 23 konfiguriert für die Umwandlung der Versorgungswechselspannung, auf welche der Stromversorgungsanschluss 20 zugreift, in eine Gleichspannung und für die Filterung der umgewandelten Gleichspannung, so dass eine stabile Gleichspannung ausgegeben wird. Es versteht sich, dass das Filter bevorzugt wird, jedoch nicht notwendigerweise vorgesehen sein muss. Die Antriebssteuerschaltung 30 ist zwischen die Gleichrichter- und Filterschaltung 23 und den bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor 10 geschaltet und ist konfiguriert für die Erfassung einer Drehposition eines Läufers 102 in dem bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor 10 und für die abwechselnde Änderung einer Stromrichtung des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10, wodurch der Läufer 102 derart angesteuert wird, dass er in Drehung bleibt. Eine Eingangsspannung des Inverters ist nicht niedriger als die des Stromversorgungsanschlusses 20, d. h. als eine Spannung der Wechselstromversorgung 200, auf welche der Stromversorgungsanschluss 20 zugreift.
Die Wechselstromversorgung 200 kann eine Netzversorgung sein, zum Beispiel eine Netzversorgung mit einer Spannung von 120 V (Volt) oder 230 V.
Es wird auf 3 Bezug genommen, in der ein detailliertes Schaltungsblockdiagramm eines Haartrockners 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. Die Antriebssteuerschaltung 30 enthält einen Inverter 31 und einen Positionsdetektor und Motortreiber 32. Der Positionsdetektor und Motortreiber 32 ist elektrisch zwischen den Inverter 31 und den Stromversorgungsanschluss 20 geschaltet und ist konfiguriert für die Erfassung einer Magnetfeldposition eines Läufers eines bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors und für die auf der erfassten Position des Läufers basierende Ausgabe von mindestens zwei Auslösesignalen, die zueinander grundsätzlich invertiert sind, so dass der Inverter 31 einen Wechselstrom erzeugen kann.
Der Haartrockner 100 hat ferner einen Schaltertreiber 33, und der Inverter 31 ist zwischen der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 und dem bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor 10 angeordnet. Der Positionsdetektor und Motortreiber 32 ist konfiguriert für die Erfassung einer Drehposition des Läufers 102 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10. Der Schaltertreiber 33 ist sowohl mit dem Inverter 31 als auch dem Positionsdetektor und Motortreiber 32 verbunden und ist ausgebildet zum Ansteuern von Schaltern des Inverters 31, um einen durch die Gleichrichter- und Filterschaltung 23 erzeugten Gleichstrom in einen Wechselstrom zu konvertieren und dadurch den Läufer 102 in Drehung zu halten.
Wie insbesondere in 3 gezeigt ist, enthält der bürstenlose einphasige Gleichstrommotor 10 ferner einen ersten Elektrodenanschluss 103 und einen zweiten Elektrodenanschluss 104. Der Ständer 101 hat eine Wicklung 1011, und zwei Anschlüsse des Ständers 101 sind jeweils mit dem ersten Elektrodenanschluss 103 und dem zweiten Elektrodenanschluss 104 elektrisch verbunden. Der Inverter 31 ist erfindungsgemäß eine H-Brückenschaltung, die elektrisch zwischen den Anodenausgangsanschluss 231 und den Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23, den ersten Elektrodenanschluss 103 und den zweiten Elektrodenanschluss 104 geschaltet ist und konfiguriert ist für die Herstellung eines ersten Stromversorgungswegs oder eines zweiten Stromversorgungswegs zwischen dem Anodenausgangsanschluss 231 und dem Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23, dem ersten Elektrodenanschluss 103 und dem zweiten Elektrodenanschluss 104.
Der Positionsdetektor und Motortreiber 32 ist konfiguriert für die Erfassung einer Drehposition des Läufers 102 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10, für die Generierung eines ersten Auslösesignals oder eines zweiten Auslösesignals und für deren Übertragung zu dem Schaltertreiber 33. Wenn das erste Auslösesignal empfangen wird, steuert der Schaltertreiber 33 den Inverter 31 zum Herstellen des ersten Stromversorgungswegs an. Wenn das zweite Auslösesignal empfangen wird, steuert der Schaltertreiber den Inverter 31 zum Herstellen des zweiten Stromversorgungswegs an.
In dem ersten Stromversorgungsweg sind der Anodenausgangsanschluss 231 und der Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 jeweils mit dem ersten Elektrodenanschluss 103 und dem zweiten Elektrodenanschluss 104 verbunden. In dem zweiten Stromversorgungsweg sind der Anodenausgangsanschluss 231 und der Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 jeweils mit dem zweiten Elektrodenanschluss 104 und dem ersten Elektrodenanschluss 103 verbunden.
In der Ausführungsform hat der Läufer 102 einen Permanentmagnet und kann sich relativ zu dem Ständer 101 drehen. Der Positionsdetektor und Motortreiber 32 ist in der Nähe des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 angeordnet, generiert das erste Auslösesignal, wenn ein N-Magnetpol des Läufers 102 erfasst wird, und generiert das zweite Auslösesignal, wenn ein S-Magnetpol des Läufers 102 erfasst wird. Dadurch generiert der Positionsdetektor und Motortreiber 32 jedes Mal, wenn sich der N- oder der S-Magnetpol des Läufers in die Nähe des Positionsdetektors und Motortreibers 32 dreht, ein entsprechendes Auslösesignal und löst den Schaltertreiber 33 aus, so dass der Inverter 31 angesteuert wird zum Herstellen eines entsprechenden Stromversorgungswegs. Dadurch werden eine positive Polarität und eine negative Polarität einer für den ersten Elektrodenanschluss 103 und den zweiten Elektrodenanschluss 104 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 vorgesehenen Stromversorgung vertauscht, so dass sich eine Richtung eines die Wicklung 1011 des Ständers 101 durchfließenden Stroms alternierend ändern kann, um ein alternierendes Magnetfeld zum Antreiben des Läufers 102 zu erzeugen, so dass der Läufer in Drehung bleibt. Während der Drehung treibt der Läufer 102 das Laufrad (in der Figur nicht gezeigt) des Haartrockners 100 an, so dass dieses sich dreht und Wind erzeugt. Es versteht sich, dass in einer alternativen Ausführungsform der Positionsdetektor und Motortreiber 32 das erste Auslösesignal erzeugen kann, wenn der S-Magnetpol des Läufers 102 erfasst wird, und das zweite Auslösesignal, wenn der N-Magnetpol des Läufers 102 erfasst wird.
Wie insbesondere in 3 gezeigt ist, ist der Inverter 31 eine H-Brückenschaltung, die einen ersten Halbleiterschalter Q1, einen zweiten Halbleiterschalter Q2, einen dritten Halbleiterschalter Q3 und einen vierten Halbleiterschalter Q4 enthält. Der erste Halbleiterschalter Q1 und der zweite Halbleiterschalter Q2 sind über den Anodenausgangsanschluss 231 und den Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 in Folge in Reihe geschaltet, und der dritte Halbleiterschalter Q3 und der vierte Halbleiterschalter Q4 sind über den Anodenausgangsanschluss 231 und den Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 in Folge in Reihe geschaltet. Das heißt, ein Zweig des Halbleiterschalters Q1 und des zweiten Halbleiterschalters Q2 und ein Zweig des dritten Halbleiterschalters Q3 und des vierten Halbleiterschalters Q4 sind über den Anodenausgangsanschluss 231 und den Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 parallelgeschaltet. Der erste Elektrodenanschluss 103 und der zweite Elektrodenanschluss 104 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 sind jeweils mit einem Verbindungsknoten N1 des ersten Halbleiterschalters Q1 und des zweiten Halbleiterschalters Q2 und einem Verbindungsknoten N2 des dritten Halbleiterschalters Q3 und des vierten Halbleiterschalters Q4 verbunden.
Der Schaltertreiber 33 ist jeweils mit dem ersten Halbleiterschalter Q1, dem zweiten Halbleiterschalter Q2, dem dritten Halbleiterschalter Q3 und dem vierten Halbleiterschalter Q4 elektrisch verbunden. Wenn das erste Auslösesignal empfangen wird, steuert der Schaltertreiber 33 den ersten Halbleiterschalter Q1 und den vierten Halbleiterschalter Q4 zum Anschalten und den zweiten Halbleiterschalter Q2 und den dritten Halbleiterschalter Q3 zum Abschalten an. In diesem Fall wird der erste Elektrodenanschluss 103 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 über den aktivierten ersten Halbleiterschalter Q1 mit dem Anodenausgangsanschluss 231 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 verbunden, und der zweite Elektrodenanschluss 104 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 wird über den aktivierten vierten Halbleiterschalter Q4 mit dem Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 verbunden. Der Inverter 31 stellt in diesem Fall den ersten Stromversorgungsweg her.
Wenn das zweite Auslösesignal empfangen wird, steuert der Schaltertreiber 33 den zweiten Halbleiterschalter Q2 und den dritten Halbleiterschalter Q3 zum Anschalten und den ersten Halbleiterschalter Q1 und den vierten Halbleiterschalter Q4 zum Abschalten an. In diesem Fall wird der erste Elektrodenanschluss 103 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 über den aktivierten zweiten Halbleiterschalter Q2 mit dem Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 verbunden, und der zweite Elektrodenanschluss 104 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 wird über den aktivierten dritten Halbleiterschalter Q3 mit dem Anodenausgangsanschluss 231 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 verbunden. Dadurch stellt der Inverter 31 in diesem Fall den zweiten Stromversorgungsweg her.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, generiert der Positionsdetektor und Motortreiber 32 auf diese Weise abwechselnd das erste Auslösesignal und das zweite Auslösesignal, wodurch ermöglich wird, dass der Schaltertreiber 33 den Inverter 31 derart ansteuert, dass dieser abwechselnd den ersten Stromversorgungsweg und den zweiten Stromversorgungsweg herstellt, um dadurch eine Richtung des den Ständer 101 durchfließenden Stroms zu ändern und den Läufer 102 anzutreiben, so dass der Läufer in Drehung bleibt.
In der Ausführungsform ist der Schaltertreiber 33 ein MOSFET-Treiber. Mindestens einer der vier Halbleiterschalter ist ein MOSFET. Zum Beispiel sind der erste Halbleiterschalter Q1, der zweite Halbleiterschalter Q2, der dritte Halbleiterschalter Q3 und der vierte Halbleiterschalter Q4 sämtlich MOSFETs, oder es sind einige der vier Halbleiterschalter MOSFETs und die verbleibenden IGBTs oder Trioden-BJTs. Der Schaltertreiber 33 ist mit Gates oder Basen des ersten Halbleiterschalters Q1, des zweiten Halbleiterschalters Q2, des dritten Halbleiterschalters Q3 und des vierten Halbleiterschalters Q4 verbunden und ist konfiguriert für die Ansteuerung des ersten Halbleiterschalters Q1, des zweiten Halbleiterschalters Q2, des dritten Halbleiterschalters Q3 und des vierten Halbleiterschalters Q4, so dass diese entsprechend aktiviert oder deaktiviert werden.
Es wird auf 4 Bezug genommen, die ein detaillierteres Blockschaltbild des Haartrockners 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und schematisch einen speziellen Aufbau eines Schaltertreibers 33 zeigt. Wie in 4 dargestellt ist, umfasst der Schaltertreiber 33 einen ersten Halbbrückentreiber 331, einen zweiten Halbbrückentreiber 332, einen ersten Phaseninverter 333 und einen zweiten Phaseninverter 334. Der Positionsdetektor und Motortreiber 32 hat einen ersten Auslöseanschluss 321 und einen zweiten Auslöseanschluss 322. Der erste Halbbrückentreiber 331 hat einen ersten Eingangsanschluss IN1, einen zweiten Eingangsanschluss IN2, einen ersten Ausgangsanschluss O1 und einen zweiten Ausgangsanschluss O2. Der zweite Halbbrückentreiber 332 hat einen ersten Eingangsanschluss IN3, einen zweiten Eingangsanschluss IN4, einen ersten Ausgangsanschluss O3 und einen zweiten Ausgangsanschluss O4.
Der erste Auslöseanschluss 321 des Positionsdetektors und Motortreibers 32 ist mit dem zweiten Eingangsanschluss IN2 des ersten Halbbrückentreibers 331 und über den zweiten Phaseninverter 334 auch mit dem ersten Eingangsanschluss IN3 des zweiten Halbbrückentreibers 332 verbunden. Der zweite Ausgangsanschluss 322 des Positionsdetektors und Motortreibers 32 ist über den ersten Phaseninverter 333 mit dem ersten Eingangsanschluss IN1 des ersten Halbbrückentreibers 331 und ist auch mit dem zweiten Eingangsanschluss IN4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 verbunden.
Der erste Ausgangsanschluss O1 des ersten Halbbrückentreibers 331 ist mit dem ersten Halbleiterschalter O1 verbunden und ist konfiguriert für die Ausgabe eines entsprechenden Steuersignals zum Steuern des ersten Halbleiterschalters Q1 für dessen Aktivierung oder Deaktivierung. Der zweite Ausgangsanschluss O2 des ersten Halbbrückentreibers 331 ist mit dem zweiten Halbleiterschalter Q2 verbunden und ist konfiguriert für die Ausgabe eines entsprechenden Steuersignals zum Steuern des zweiten Halbleiterschalters Q2 für dessen Aktivierung oder Deaktivierung. Der erste Ausgangsanschluss O3 des zweiten Halbbrückentreibers 332 ist mit dem dritten Halbbrückenschalter Q3 verbunden und ist konfiguriert für die Ausgabe eines entsprechenden Steuersignals zum Steuern des dritten Halbleiterschalters Q3 für dessen Aktivierung oder Deaktivierung. Der zweite Ausgangsanschluss Q4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 ist mit dem vierten Halbleiterschalter Q4 verbunden und ist konfiguriert für die Ausgabe eines entsprechenden Steuersignals zum Steuern des vierten Halbleiterschalters Q4 für dessen Aktivierung und Deaktivierung.
Eine Ausgabe des ersten Ausgangsanschlusses O1 des ersten Halbbrückentreibers 331 folgt einer in den ersten Eingangsanschluss IN1 eingegebenen Spannung, und eine Ausgabe des zweiten Ausgangsanschlusses O2 des ersten Halbbrückentreibers 331 ist umgekehrt zu einer Spannung, die in den zweiten Eingangsanschluss IN2 eingegeben wurde. Ähnlich folgt eine Ausgabe des ersten Ausgangsanschlusses O3 des zweiten Halbbrückentreibers 332 einer Eingabe des ersten Eingangsanschlusses IN3, und eine Ausgabe des zweiten Ausgangsanschlusses O4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 ist umgekehrt zu einer Eingabe des zweiten Eingangsanschlusses IN4.
Wenn der Positionsdetektor und Motortreiber 32 einen N-Magnetpol erfasst, geben der erste Auslöseanschluss 321 und der zweite Auslöseanschluss 322 des Positionsdetektors und Motortreibers 32 jeweils einen hohen Pegel und einen niedrigen Pegel aus, das heißt, der Positionsdetektor und Motortreiber 32 gibt ein erstes Auslösesignal ”10” aus. Wenn der Positionsdetektor und Motortreiber einen S-Magnetpol erfasst, geben der erste Auslöseanschluss 321 und der zweite Auslöseanschluss 322 des Positionsdetektors und Motortreibers 32 jeweils einen hohen und einen niedrigen Pegel aus, das heißt, der Positionsdetektor und Motortreiber 32 gibt ein zweites Auslösesignal ”01” aus.
In einer Ausführungsform sind der erste Halbleiterschalter Q1, der zweite Halbleiterschalter Q2, der dritte Halbleiterschalter Q3 und der vierte Halbleiterschalter Q4 sämtlich Schalter, die durch einen hohen Pegel aktiviert werden, z. B. NMOSFETs, NPNBJTs oder dergleichen.
Dadurch wird in einem Fall, in dem der Positionsdetektor und Motortreiber 32 den N-Magnetpol erfasst und durch den ersten Auslöseanschluss 321 und den zweiten Auslöseanschluss 322 jeweils ein hoher Pegel und ein niedriger Pegel ausgegeben werden, der durch den ersten Auslöseanschluss 321 ausgegebene hohe Pegel zu dem zweiten Eingangsanschluss IN2 des ersten Halbbrückentreibers 331 übertragen und durch den zweiten Phaseninverter 334 invertiert, um einen niedrigen Pegel zu erzeugen, und der niedrige Pegel wird zu dem ersten Eingangsanschluss IN3 des zweiten Halbbrückentreibers 332 übertragen. Der durch den ersten Auslöseanschluss 321 ausgegebene niedrige Pegel wird zu dem zweiten Eingangsanschluss IN4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 übertragen und durch den ersten Phaseninverter 333 invertiert, um einen hohen Pegel zu erzeugen, und der hohe Pegel wird zu dem ersten Eingangsanschluss IN1 des ersten Halbbrückentreibers 331 übertragen.
In diesem Fall wird in den ersten Eingangsanschluss IN1 und den zweiten Eingangsanschluss IN2 des ersten Halbbrückentreibers 331 jeweils ein hoher Pegel eingegeben, und ein niedriger Pegel wird jeweils in den ersten Eingangsanschluss IN3 und den zweiten Eingangsanschuss IN4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 eingegeben. Wie vorstehend ausgeführt, folgt eine Spannung eines ersten Ausgangsanschlusses eines Halbbrückentreibers jener eines ersten Eingangsanschlusses, und eine Spannung eines zweiten Ausgangsanschlusses des Halbbrückentreibers ist umgekehrt zu jener des zweiten Eingangsanschlusses. Daher geben der erste Ausgangsanschluss O1 und der zweite Ausgangsanschluss O2 des ersten Halbbrückentreibers 331 jeweils einen hohen Pegel und einen niedrigen Pegel aus, um den ersten Halbleiterschalter Q1 zum Anschalten und den zweiten Halbleiterschalter Q2 zum Abschalten anzusteuern. Der erste Ausgangsanschluss O3 und der zweite Ausgangsanschluss O4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 geben jeweils einen hohen Pegel und einen niedrigen Pegel aus, um den dritten Halbleiterschalter Q3 zum Abschalten und den vierten Halbleiterschalter Q4 zum Anschalten anzusteuern.
In diesem Fall ist der erste Elektrodenanschluss 103 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 über den aktivierten ersten Halbleiterschalter Q1 mit dem Anodenausgangsanschluss 231 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 und der zweite Elektrodenanschluss 104 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 über den aktivierten vierten Halbleiterschalter Q4 mit dem Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 verbunden. Dadurch stellt der Inverter 31 den ersten Stromversorgungsweg her, und der den Ständer 101 des bürstenlosen einphasigen Motors 10 durchfließende Strom fließt in einer ersten Flussrichtung.
Wenn der Positionsdetektor und Motortreiber 32 den S-Magnetpol erfasst und der erste Auslöseanschluss 321 und der zweite Auslöseanschluss 322 jeweils einen niedrigen Pegel und einen hohen Pegel ausgeben, wird der durch den ersten Auslöseanschluss 321 ausgegebene niedrige Pegel zu dem zweiten Eingangsanschluss IN2 des ersten Halbbrückentreibers 331 übertragen und durch den zweiten Phaseninverter 334 invertiert, um einen hohen Pegel zu erzeugen, und der hohe Pegel wird zu dem ersten Eingangsanschluss IN3 des zweiten Halbbrückentreibers 331 übertragen. Der durch den zweiten Auslöseanschluss 322 ausgegebene hohe Pegel wird zu dem zweiten Eingangsanschluss IN4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 übertragen und durch den ersten Phaseninverter 333 invertiert, um einen niedrigen Pegel zu erzeugen, und der niedrige Pegel wird zu dem ersten Eingangsanschluss IN1 des ersten Halbbrückentreibers 331 übertragen.
In diesem Fall wird in den ersten Eingangsanschluss IN1 und den zweiten Eingangsanschluss IN2 des ersten Halbbrückentreibers 331 jeweils ein niedriger Pegel eingegeben, und ein hoher Pegel wird jeweils in den ersten Eingangsanschluss IN3 und den zweiten Eingangsanschluss IN4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 eingegeben. Dementsprechend geben der erste Ausgangsanschluss O1 und der zweite Ausgangsanschluss O2 des ersten Halbbrückentreibers 331 jeweils einen niedrigen Pegel und einen hohen Pegel aus, um den ersten Halbleiterschalter Q1 zum Abschalten und den zweiten Halbleiterschalter Q2 zum Anschalten anzusteuern. Der erste Ausgangsanschluss O3 und der zweite Ausgangsanschluss O4 des zweiten Halbbrückentreibers 332 geben jeweils einen hohen Pegel und einen niedrigen Pegel aus, um den dritten Halbleiterschalter Q3 zum Anschalten und den vierten Halbleiterschalter Q4 zum Abschalten anzusteuern.
In diesem Fall ist der erste Elektrodenanschluss 103 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 über den aktivierten zweiten Halbleiterschalter Q2 mit dem Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 verbunden, und der zweite Elektrodenanschluss 104 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 ist über den aktivierten dritten Halbleiterschalter Q3 mit dem Anodenausgangsanschluss 231 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 verbunden. Dadurch stellt der Inverter 31 den zweiten Stromversorgungsweg her, und der den Ständer 101 des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors durchfließende Strom fließt in einer zweiten Flussrichtung, die zur ersten Flussrichtung entgegengesetzt ist.
Der erste Halbbrückentreiber 331 und der zweite Halbbrückentreiber 332 sind ausgebildet zum Erhöhen des von dem Positionsdetektor und Motortreiber 32 ausgegebenen hohen Pegels oder niedrigen Pegels, um ein MOSFET anzusteuern, das zum Ansteuern einen hohen Strom benötigt. Wenn in dem Inverter 31 kein MOSFET vorhanden ist, können der erste Halbleiterschalter Q1, der zweite Halbleiterschalter Q2, der dritte Halbleiterschalter Q3 und der vierte Halbleiterschalter Q4 zum Anschalten oder Abschalten direkt durch Auslösesignale angesteuert werden, die von dem Positionsdetektor und Motortreiber 32 ausgegeben werden, ohne den ersten Halbbrückentreiber 331 und den zweiten Halbbrückentreiber 332, d. h. ohne den Schaltertreiber 33. Zum Beispiel ist der erste Auslöseanschluss 321 des Positionsdetektors und Motortreibers 32 mit dem ersten Halbleiterschalter Q1 und dem vierten Halbleiterschalter Q4 verbunden und steuert den ersten Halbleiterschalter Q1 und den vierten Halbleiterschalter Q4 gleichzeitig zum Anschalten oder Abschalten an, und der zweite Auslöseanschluss 322 des Positionsdetektors und Motortreibers 32 ist mit dem zweiten Halbleiterschalter Q2 und dem dritten Halbleiterschalter Q3 verbunden und steuert den zweiten Halbleiterschalter Q2 und den dritten Halbleiterschalter Q3 gleichzeitig zum Anschalten oder Abschalten an.
In einer bevorzugten Ausführungsform können der erste Halbbrückentreiber 331 und der zweite Halbbrückentreiber 332 ein IR2103 Chip sein. Der Positionsdetektor und der Motortreiber 32 können eine Halleffektsteuerung sein, die einen Hall-Sensor und ein entsprechendes Steuermodul enthält und ein AH284 Chip sein kann. Der Halleffekt-Steuerchip hat mindestens vier Pins, d. h. den ersten Auslöseanschluss 321, den zweiten Auslöseanschluss 322, wie vorstehend beschrieben, einen Stromversorgungs-Pin und einen Erdungs-Pin, wobei der Stromversorgungs-Pin und der Erdungs-Pin mit dem Anodenausgangsanschluss 231 und dem Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 jeweils elektrisch verbunden sind. Alternativ können der Positionsdetektor und der Motortreiber 32 einen Stromsensor und ein entsprechendes Steuermodul enthalten, welches den N-Magnetpol und den S-Magnetpol durch eine Erfassung von Änderungen des Stroms bestimmt und entsprechende Steuersignale ausgibt. Der erste Halbbrückentreiber 331, der zweite Halbbrückentreiber 332 und der Positionsdetektor und Motortreiber 32 können ein beliebiger anderer geeigneter Chip sein, weshalb die vorstehend genannten Chips lediglich als Referenz für praktische Ausführungen gedacht sind.
Es wird auf 5 Bezug genommen, die eine Darstellung von Funktionsmodulen des Haartrockners 100 gemäß einer optionalen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Der Haartrockner 100 gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen kann ferner ein Startzeitsteuermodul 50 enthalten. Das Startzeitsteuermodul 50 ist elektrisch zwischen den Stromversorgungsanschluss 20 und den Positionsdetektor und Motortreiber 32 geschaltet und ist konfiguriert für die Steuerung einer Startzeit des Positionsdetektors und Motortreibers 32, so dass diese synchron ist zu jener des Schaltertreibers 33. Wenn der Haartrockner 100 eine Gleichrichter- und Filterschaltung 23 enthält, wirkt die Gleichrichter- und Filterschaltung 23 als Eingangsstromversorgung des gesamten Haartrockners 100, und das Startzeitsteuermodul 50 ist elektrisch zwischen die Gleichrichter- und Filterschaltung 23 und den Positionsdetektor und Motortreiber 32 geschaltet.
Im Allgemeinen ist eine Startspannung des Positionsdetektors und Motortreibers 32 niedriger als die des Schaltertreibers 33, und nachdem der Stromversorgungsanschluss 20 auf eine Wechselstromversorgung 200 zugreift, steigt eine von dem Stromversorgungsanschluss 20 und der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 ausgegebene Spannung allmählich an. Daher kann es sein, dass der Positionsdetektor und Motortreiber 32 den Betrieb aufgenommen hat, der Schaltertreiber 33 hingegen nicht, wenn die von dem Stromversorgungsanschluss 20 und der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 ausgegebene Spannung über die Startspannung des Positionsdetektors und Motortreibers 32 und unter die Startspannung des Schaltertreibers 33 ansteigt. In diesem Fall kann der Positionsdetektor und Motortreiber 32 ohne weiteres eine falsche Beurteilung liefern.
In der Ausführungsform gleicht das Startzeitsteuermodul 50 die Startspannung des Positionsdetektors und Motortreibers 32 an jene des Schaltertreibers 33 an, wodurch der Start des Positionsdetektors und Motortreibers 32 und der des Schaltertreibers 33 synchronisiert werden.
Es wird auf 6 Bezug genommen, in der ein detailliertes Schaltungsdiagramm des Startzeitsteuermoduls 50 gezeigt ist. Das Startzeitsteuermodul 50 enthält eine Spannungsteilungseinheit 51 und eine Einschalteinheit 52. Die Spannungsteilungseinheit 51 und die Einschalteinheit 52 sind über den Anodenausgangsanschluss 231 und den Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 in Reihe geschaltet. Der Positionsdetektor und Motortreiber 32 ist mit einem Verbindungsknoten N3 der Spannungsteilungseinheit 51 und der Einschalteinheit 52 verbunden. Die Spannungsteilungseinheit 51 hat eine Anschaltspannung und wird angeschaltet, wenn eine an sie angelegte Spannung größer oder gleich der Anschaltspannung ist. Die Einschalteinheit 52 ist konfiguriert für die Erzeugung einer Spannung, nachdem die Spannungsteilungseinheit 51 angeschaltet wurde, und für die Bereitstellung der Spannung für den Positionsdetektor und Motortreiber 32.
Eine Summe der Anschaltspannung der Spannungsteilungseinheit 51 und der Startspannung des Positionsdetektors und Motortreibers 32 ist gleich der Startspannung des Schaltertreibers 33. Wenn eine von der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 ausgegebene Spannung höher ist als die Anschaltspannung der Spannungsteilungseinheit 51, wird die Spannungsteilungseinheit 51 angeschaltet, und wenn die von der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 ausgegebene Spannung weiter ansteigt, bis eine Spannung der Einschalteinheit 52 gleich der Startspannung des Positionsdetektors und Motortreibers 32 ist, setzt der Betrieb des Positionsdetektors und Motortreibers 32 ein.
In einem Beispiel enthält die Spannungsteilungseinheit 51 eine Zenerdiode D1 und die Einschalteinheit 52 einen Widerstand R1. Eine Kathode der Zenerdiode D1 ist mit dem Anodenausgangsanschluss 231 verbunden, und eine Anode der Zenerdiode D1 ist mit dem Positionsdetektor und Motortreiber 32 und über den Widerstand R1 mit dem Kathodenausgangsanschluss 232 der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 verbunden. Eine Durchbruchspannung der Zenerdiode D1 ist eine Differenz der Startspannung des Schaltertreibers 33 und der des Positionsdetektors und Motortreibers 32. Dadurch erzeugt der Widerstand R1 eine Spannung, wenn die von der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 ausgegebene Spannung höher ist als die Durchbruchspannung der Zenerdiode D1. Wenn die von der Gleichrichter- und Filterschaltung 23 ausgegebene Spannung gleich einer Summe der Durchbruchspannung der Zenerdiode D1 und der Startspannung des Positionsdetektors und Motortreibers 32 ist, ist die von dem Widerstand R1 erzeugte Spannung die Startspannung des Positionsdetektors und Motortreibers 32, wodurch der Positionsdetektor und Motortreiber 32 zum Starten angesteuert wird.
Das Startzeitsteuermodul 50 enthält ferner einen Kondensator C1, der zwischen der Anode der Zenerdiode D1 und dem Kathodenausgangsanschluss 232 mit dem Widerstand R1 parallelgeschaltet ist und für das Speichern von Energie ausgebildet ist.
Wenn der Schaltertreiber 33 einen ersten Halbbrückentreiber 331 und einen zweiten Halbbrückentreiber 332 enthält, ist die Startspannung des Schaltertreibers 33 eine Startspannung des ersten Halbbrückentreibers 331 und des zweiten Halbbrückentreibers 332.
Es versteht sich, dass in mehreren Ausführungsformen außer der Startzeitsteuerschaltung gemäß den vorstehenden Ausführungsformen eine beliebige geeignete Zeitverzögerungsschaltung verwendet werden kann, um die Startzeit des Positionsdetektors und Motortreibers so zu verzögern, dass diese zu der des Schaltertreibers synchron ist.
Die Positionsbeziehungen zwischen den Komponenten in den Zeichnungen der vorliegenden Beschreibung sind lediglich elektrische und logische Beziehungen und nicht etwa Lagebeziehungen zwischen Komponenten in einem Produkt.
Es wird auf die 7 bis 11 Bezug genommen, in denen die Konstruktion eines bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt ist. Wie vorstehend angegeben, enthält der bürstenlose einphasige Motor 10 einen Ständer 101 und einen Läufer 102, der sich relativ zu dem Ständer drehen kann.
Der Ständer 101 hat ein rohrförmiges Gehäuse 21, das an einem Ende offen ist, eine Endabdeckung 211, die an dem offenen Ende des Gehäuses 21 befestigt ist, einen Ständerkern 212, der in dem Gehäuse 21 angeordnet ist, eine Isolierspule 213, die an dem Ständerkern 212 befestigt ist, und eine Wicklung 1011, die um die Isolierspule 213 herumgeführt ist. Der Ständerkern 212 hat ein Joch, das in dieser Ausführungsform ein Außenring 2121 ist, eine Anzahl von Wicklungsbereichen 2122, die sich von dem Außenring 2121 nach innen erstrecken, und zwei Polschuhe 2123, die sich in einer Umfangsrichtung jeweils von einem Ende jedes Wicklungsbereichs 2122 in Richtung auf zwei Seiten erstrecken, wo die Wicklung 1011 um die entsprechenden Wicklungsbereiche 2122 herumgeführt ist. Ein Drahtschlitz 37 ist zwischen zwei benachbarten Wicklungsbereichen gebildet. Eine Schlitzöffnung 371 des Drahtschlitzes 37 liegt zwischen Polschuhen 2123 von zwei Wicklungsbereichen, und die Schlitzöffnung 371 ist von einer Mitte der beiden benachbarten Wicklungsbereiche entfernt, so dass zwei Polschuhe 2123, die mit einem Wicklungsbereich verbunden sind, um die Mitte des Wicklungsbereichs 2122 unsymmetrisch sind, das heißt, dass ein Polschuh mit einem großen Querschnitt und ein Polschuh mit einem kleinen Querschnitt gebildet werden.
Der Ständer 212 besteht zum Beispiel aus einem magnetisch leitenden weichmagnetischen Material. Der Ständerkern 212 ist mit magnetisch leitenden Lamellen (industrieüblichen Siliziumstahllamellen) gebildet, die entlang einer axialen Richtung des Motors geschichtet sind. Vorzugsweise sind die Wicklungsbereiche 2122 des Ständerkerns 212 entlang einer Umfangsrichtung des Motors gleichmäßig beabstandet und erstrecken sich jeweils im Wesentlichen von dem Außenring 2121 entlang einer radialen Richtung des Motors nach innen. Die Polschuhe 2123 erstrecken sich von einem radial inneren Ende jedes Wicklungsbereichs 2122 entlang einer Umfangsrichtung des Ständers zu zwei Seiten.
Vorzugsweise wird eine radiale Dicke des Polschuhs 2123 entlang einer Richtung von dem Wicklungsbereich zu der Schlitzöffnung allmählich kleiner, wodurch ein Widerstand des Polschuhs 2123 entlang der Richtung von dem Wicklungsbereich zu der Schlitzöffnung allmählich größer wird. Diese Konfiguration ermöglicht einen stabileren Betrieb des Motors und einen zuverlässigen Start des Motors.
Der Läufer 102 ist von Polschuhen 2123 des Ständers umgeben. Der Läufer 102 weist eine Anzahl von Permanentmagnetpolen 55 auf, die entlang der Umfangsrichtung des Läufers angeordnet sind, und vorzugsweise sind äußere Umfangsflächen der Permanentmagnetpole 55 konzentrisch zu inneren Umfangsflächen der Polschuhe, wodurch zwischen der äußeren Umfangsfläche des Läufers und den Polschuhen ein im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt 41 gebildet wird. Insbesondere liegen die Innenflächen der Polschuhe an einem gedachten konzentrischen Kreis, der an einer Mitte des Läufers 102 zentriert ist. Die Außenflächen 56 der Permanentmagnetpole 55 liegen an einem gedachten konzentrischen Kreis, der an einer Mitte des Läufers 102 zentriert ist, das heißt, die inneren Umfangsflächen der Polschuhe sind konzentrisch zu den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnetpole 55, wodurch der im Wesentlichen einheitliche Luftspalt zwischen den inneren Umfangsflächen der Polschuhe und den äußeren Umfangsflächen der Permanentmagnetpole 55 gebildet wird. Vorzugsweise ist eine Breite der Schlitzöffnung 371 größer als Null und kleiner oder gleich einer vierfachen Dicke des einheitlichen Luftspalts 41, und ferner ist eine minimale Breite der Schlitzöffnung 371 des Drahtschlitzes kleiner oder gleich der dreifachen Dicke des einheitlichen Luftspalts oder weiterhin vorzugsweise kleiner oder gleich der zweifachen Dicke des einheitlichen Luftspalts. Bei dieser Konfiguration startet der Läufer und dreht sich gleichmäßiger, die Anlaufzuverlässigkeit des Motors lässt sich verbessern, und die Totpunkte beim Anlaufen können reduziert werden. In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich der Begriff eines Rings auf eine geschlossene Struktur, die sich durchgehend entlang einer Umfangsrichtung erstreckt. Die Struktur kann kreisförmig, quadratisch oder polygonal sein. Die Dicke des einheitlichen Luftspalts 41 bezieht sich auf eine radiale Dicke des Luftspalts.
Wie in 11 gezeigt ist, können die Permanentmagnetpole 55 durch einen ringförmigen Permanentmagnet gebildet sein, und es versteht sich, dass die Permanentmagnetpole 55 alternativ durch mehrere separate Permanentmagnete gebildet sein können, wie das in 8 gezeigt ist. Außerdem hat der Läufer 102 eine Welle 551, die durch die ringförmigen Permanentmagnetpole 55 hindurchgeführt ist, wobei ein Ende der Welle 551 über ein Lager 24 an der Endabdeckung 211 des Ständers und das andere Ende über ein weiteres Lager an einer Unterseite des rohrförmigen Gehäuses 21 montiert ist, so dass sich der Läufer relativ zu dem Ständer drehen kann.
In der Ausführungsform hat der Läufer 102 ferner einen Läuferkern 53, der in der Mitte von der Welle 551 durchgriffen und zusammen mit der Welle 551 festgelegt ist; die Permanentmagnete sind an einer äußeren Umfangsfläche des Läuferkerns 53 befestigt; und eine Anzahl von Nuten 54, die sich entlang einer axialen Richtung erstrecken, ist an der äußeren Umfangsfläche des Läuferkerns vorgesehen, wobei jede der Nuten 54 an einer Grenze von zwei Permanentmagnetpolen 55 angeordnet ist, um einen magnetischen Streufluss zu verringern.
In der Ausführungsform ist die Schlitzöffnung des Drahtschlitzes 37 von einer Mitte von zwei benachbarten Wicklungsbereichen entfernt, das heißt, Abstände zwischen einer Schlitzöffnung jedes Drahtschlitzes 37 und zwei benachbarten Wicklungsbereichen sind verschieden, weshalb die Längen von zwei Polschuhen, die sich entlang der Umfangsrichtung von einem Ende jedes Wicklungsbereichs in Richtung auf zwei Seiten erstrecken, verschieden sind. Eine derartige Konfiguration ermöglicht, dass eine Anfangsposition des Läufers von einer Totpunktposition entfernt ist. Vorzugsweise ist in der Nähe der Schlitzöffnung an der inneren Umfangsfläche eines kleineren Polschuhs eine Schräge 38 vorgesehen, wodurch die Fläche des kleineren Polschuhs weiter verringert und die Ungleichheit der beiden Polschuhe weiter vergrößert werden kann, so dass die Ausgangsposition des Läufers noch weiter von der Position des Totpunkts abweichen kann.
12 zeigt schematisch eine Verteilung von Magnetkraftlinien eines Permanentmagnetpols 55 des Läufers, wenn eine Ständerwicklung abgeschaltet ist, d. h. der Motor sich in der Anfangsposition befindet. Wie 12 zeigt, hat der Läufer vier Permanentmagnetpole 55, wobei N-Pole und S-Pole alternierend angeordnet sind, und der Ständer hat vier Ständerpole, die durch vier Wicklungsbereiche gebildet werden. Wenn der Motor sich in der Anfangsposition befindet, sind gemäß 12 die Magnetkraftlinien, die sich durch den Polschuh mit der größeren Fläche bewegen, offensichtlich in größerer Anzahl vorhanden als jene, die sich durch den Polschuh mit der kleineren Fläche bewegen, wobei eine Polachse L1 der Magnetpole des Läufers von einer Polachse 12 der Ständerpole um einen bestimmten Winkel abweicht und wobei ein induzierter Winkel zwischen der Polachse L1 und der Polachse 12 als Anlaufwinkel bezeichnet wird. In der Ausführungsform ist der Anlaufwinkel größer als 45 elektrische Grad und kleiner als 135 elektrische Grad. Wenn ein Strom einer bestimmten Richtung an die Ständerwicklung des Motors angelegt wird, kann der Läufer 102 in der Richtung anlaufen, und wenn ein Strom einer entgegengesetzten Richtung an die Ständerwicklung des Motors angelegt wird, kann der Läufer 102 in der entgegengesetzten Richtung anlaufen. Es versteht sich, dass bei einem Anlaufwinkel, der gleich 90 elektrischen Grad entspricht, der Läufer 102 ohne weiteres in beiden Richtungen anlaufen kann. Wenn der Anlaufwinkel nicht gleich 90 elektrischen Grad entspricht, kann der Läufer in einer Richtung leichter anlaufen als in der anderen Richtung. In Versuchen haben die Erfinder festgestellt, dass die Anlaufzuverlässigkeit des Läufers in beiden Richtungen gut ist, wenn der Anlaufwinkel innerhalb eines Bereichs von 45 bis 135 elektrischen Grad liegt.
Zweite Ausführungsform
Es wird auf 13 Bezug genommen. Die Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden Ausführungsform dadurch, dass zum Verbessern der Wickeleffizienz der Wicklung 1011 der Ständerkern durch eine Anzahl von Ständerkerneinheiten 300 gebildet ist, die entlang der Umfangsrichtung des Ständers miteinander verspleißt sind. Jede Ständerkerneinheit 300 hat einen Wicklungsbereich 303 mit Polschuhen 305 und einem Jochsegment 301, das mit dem Wicklungsbereich 303 integral ausgebildet ist, um ein monolithisches Element zu bilden, und benachbarte Jochsegmente 301 der Ständerkerneinheiten sind zu einem Außenring des Ständerkerns zusammengeschlossen. Es versteht sich, dass jede Ständerkerneinheit 300 mehr als einen Wicklungsbereich 303 und entsprechende Polschuhe 305 aufweisen kann. Nach dem Herstellen einer Wicklung an jeder Ständerkerneinheit werden die Ständerkerneinheiten 300 miteinander verspleißt, wodurch der bewickelte Ständerkern gebildet wird. In der Ausführungsform hat jede Ständerkerneinheit 300 einen Wicklungsbereich 300 und entsprechende Polschuhe 305; und in jeder Ständerkerneinheit 300 ist ein Ende des Wicklungsbereichs 303 zwischen zwei Enden des Jochsegments 301 geschaltet.
In der Ausführungsform besteht eine Verspleißungsfläche von Jochsegmenten 301 von benachbarten Ständerkerneinheiten aus konkaven und konvexen Eingriffsflächen, die ineinandergepasst sind. Speziell wenn ineinandergepasste konkave und konvexe Eingriffsflächen vorgesehen sind, sind beide Enden des Jochsegments 301 zum Verspleißen mit dem Außenring mit einer Rastnut 304 und einem konvexen Rastelement 302 zum Einrasten in der Rastnut 304 versehen; die Rastnut 304 und das konvexe Rastelement 302 bilden eine konkav-konvexe Bajonettkonstruktion; und während des Zusammensetzens wird ein konvexes Rastelement 302 jeder Ständerkerneinheit in eine Rastnut 304 einer benachbarten Ständerkerneinheit eingefügt, und eine Rastnut 403 jeder Ständerkerneinheit wird mit einem konvexen Rastelement 302 einer benachbarten Ständerkerneinheit zusammengefügt.
Da der Ständerkern durch eine Anzahl von miteinander verspleißten Ständerkerneinheiten 300 gebildet ist, kann eine Breite einer Schlitzöffnung eines Drahtschlitzes zwischen benachbarten Polschuhen 305 sehr gering sein. Vorzugsweise ist eine minimale Breite der Schlitzöffnung des Drahtschlitzes größer als Null und kleiner oder gleich dem Dreifachen einer minimalen Dicke des Luftspalts. Ferner ist die minimale Breite der Schlitzöffnung des Drahtschlitzes kleiner oder gleich dem Zweifachen der minimalen Dicke des Luftspalts. In der vorliegenden Beschreibung ist die Breite der Schlitzöffnung des Drahtschlitzes ein Abstand zwischen zwei benachbarten Polschuhen.
Es wird auf 14 Bezug genommen. Ein Läufer 60 in der Ausführungsform hat einen Läuferkern 63 und einen Permanentmagnetpol 65, der entlang einer Umfangsrichtung des Läuferkerns 63 angeordnet ist wobei der Permanentmagnetpol 65 durch eine Anzahl von beispielsweise vier Permanentmagneten 66 gebildet ist. Die Permanentmagnete 66 sind an einer äußeren Umfangsfläche des Läuferkerns 63 befestigt; und eine Anzahl von Nuten 64, die sich entlang einer axialen Richtung erstrecken, ist an der Umfangsfläche des Läuferkerns vorgesehen, wobei jede der Nuten 64 an einer Grenze von zwei Permanentmagneten 66 angeordnet ist, um einen magnetischen Streufluss zu verringern. Die Permanentmagnete 66 sind an der äußeren Umfangsfläche des Läuferkerns 63 montiert. In diesem Fall liegen die Innenflächen der Polschuhe an einem imaginären konzentrischen Kreis, der an einer Mitte des Läufers 60 zentriert ist, und Außenflächen sämtlicher Permanentmagnete 66 bilden eine zylindrische Fläche, wodurch ermöglicht wird, dass der Luftspalt ein einheitlicher Luftspalt ist.
Dritte Ausführungsform
Es wird auf 15 Bezug genommen. In der Ausführungsform ist ein Ständerkern durch eine Anzahl von Ständerkerneinheiten 310 gebildet, die entlang der Umfangsrichtung eines Ständers miteinander verspleißt sind, wobei jede Ständerkerneinheit 310 einen Wicklungsbereich 313, Polschuhe 315 des Wicklungsbereichs 313 und ein mit dem Wicklungsbereich 313 integral ausgebildetes Jochsegment 311 aufweist und wobei benachbarte Ständerkerneinheiten zu einem Außenring des Ständerkerns zusammengeschlossen sind. Es versteht sich, dass jede Ständerkerneinheit mehr als einen Wicklungsbereich 313 und entsprechende Polschuhe 315 aufweisen kann. Nach Fertigstellung der Wicklung jedes Ständerkerns werden die Ständerkerneinheiten 310 miteinander verspleißt, wodurch der bewickelte Ständerkern gebildet wird. In der Ausführungsform hat jede Ständerkerneinheit 310 einen Wicklungsbereich 313 und entsprechende Polschuhe 315; und in jeder Ständerkerneinheit 310 ist ein Ende des Wicklungsbereichs 313 mit einem Ende des Jochsegments 311 verbunden.
In der Ausführungsform ist eine Verspleißungsfläche von Jochsegmenten 311 von benachbarten Ständerkerneinheiten eine Ebene, und benachbarte Jochsegmente 311 können direkt miteinander verschweißt oder anderweitig zusammengefügt sein. Für einen besseren Kontakt zwischen vorderen und hinteren Enden von benachbarten Jochsegmenten können an Enden von Jochsegmenten 311 von benachbarten Ständerkerneinheiten zueinanderpassende Schrägen vorgesehen sein. Insbesondere können eine erste Schräge 312 und eine zweite Schräge 314 jeweils an zwei Enden des Jochsegments 311 jeder Ständerkerneinheit vorgesehen sein, und die erste Schräge 312 und die zweite Schräge 314 von benachbarten Jochsegmenten 311 können eng aneinandergepasst sein.
Da der Ständerkern durch eine Anzahl von miteinander verspleißten Ständerkerneinheiten 310 gebildet ist, kann eine Breite einer Schlitzöffnung eines Drahtschlitzes zwischen benachbarten Polschuhen 315 sehr gering sein. Vorzugsweise ist eine minimale Breite der Schlitzöffnung des Drahtschlitzes größer als Null und kleiner oder gleich dem Dreifachen einer minimalen Dicke des Luftspalts.
Ein Drahtschlitz ist zwischen zwei benachbarten Wicklungsbereichen eines bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors gemäß vorliegender Erfindung gebildet. Eine Schlitzöffnung des Drahtschlitzes liegt zwischen Polschuhen von zwei Wicklungsbereichen und ist von einem der beiden Wicklungsbereiche entfernt. Dadurch werden ein benötigter Anlaufwinkel und ein benötigtes Rastmoment ohne Vorsehen eines Positionierungsschlitzes oder einer Positionierungsöffnung direkt mit der Schlitzöffnung des Drahtschlitzes eingestellt. Zum Beispiel erfolgt die Einstellung des Anlaufwinkels des Motors durch die Einstellung des Maßes der Entfernung der Schlitzöffnung des Drahtschlitzes von einem der beiden Wicklungsbereiche, und wenn der Anlaufwinkel größer ist als 45 elektrische Grad und kleiner als 135 elektrische Grad, kann der Läufer des Motors in beiden Richtungen anlaufen, wodurch für zuverlässiges Anlaufen gesorgt wird.
Vierte Ausführungsform
Es wird auf 16 Bezug genommen. Zum Verbessern der Wickeleffizienz einer Wicklung wird bei dem Ständerkern der Ausführungsform ebenfalls eine geteilte Konstruktion verwendet. Insbesondere sind ein Wicklungsbereich 323 und entsprechende Polschuhe als Ganzes geformt, und der Wicklungsbereich 323 und ein Außenring 2121 sind geteilt ausgebildet, das heißt, der Wicklungsbereich 323 und der Außenring 2121 werden einzeln hergestellt und dann zusammengesetzt. Eine Verspleißungsfläche des Wicklungsbereichs 323 und des Außenrings 2121 besteht aus ebenen oder konkav-konvexen Eingriffsflächen 324 und 326, die zusammenpassen. Dabei versteht es sich, dass jeder Wicklungsbereich 323 durch Schweißen oder über eine mechanische Verbindung (z. B. eine Schnappverbindung von Schwalbenschwanznuten) an dem Außenring 2121 befestigt sein kann. Eine alternative Lösung sieht vor, dass die Wicklungsbereiche 323, der Außenring 2121 und entsprechende Polschuhe 325 sämtlich getrennt voneinander gebildet werden und der Wicklungsbereich 323 nach dem Fertigstellen der Wicklung an dem Außenring 2121 und an den Polschuhen 32 befestigt wird.
Bei dem bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung liegen die Innenflächen der Polschuhe des Ständerkerns und die Außenflächen der Permanentmagnetpole des Läufers jeweils an zwei imaginären konzentrischen Kreisen, die an der Mitte des Läufers zentriert sind, wodurch ein im Wesentlichen einheitlicher Luftspalt (im Wesentlichen deshalb, weil Abschnitte des Luftspalts an den Schlitzöffnungen 37 nicht mit anderen Abschnitten des Luftspalts einheitlich sind oder weil Abschnitte des Luftspalts an den Schrägen in den Enden der Magnete bei Plattenmagneten nicht mit anderen Abschnitten des Luftspalts einheitlich sind, wobei jedoch die Abschnitte des Luftspalts an den Schlitzöffnungen oder an den Enden der Magnete einen sehr geringen Teil einer Länge des gesamten Luftspalts ausmachen) zwischen dem Ständer und dem Läufer gebildet wird und eine Breite der Schlitzöffnung des Drahtschlitzes kleiner oder gleich einer vierfachen Dicke des einheitlichen Luftspalts entspricht, wodurch Vibrationen und Geräusche verringert werden, die bei der bekannten Technik durch große Schlitzöffnungen und nicht einheitliche Luftspalten verursacht werden. Bei dem Ständerkern wird eine geteilte Ausbildung verwendet, so dass die Bewicklung mit einer Doppel-Flyer-Ankerwickelmaschine erfolgen kann, bevor die Wicklungsbereiche und der Außenring zusammengesetzt werden. Dadurch wird die Wickeleffizienz im Zuge der Herstellung effektiv verbessert.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen hat die Schlitzöffnung eine einheitliche Umfangsbreite. Es versteht sich, dass die Schlitzöffnung alternativ eine uneinheitliche Breite aufweisen kann und trompetenförmig sein kann, mit einem schmaleren inneren Ende und einem breiteren äußeren Ende, wobei sich die Breite der Schlitzöffnung in diesem Fall auf eine minimale Breite derselben bezieht. In den vorstehenden Ausführungsformen ist die Schlitzöffnung entlang der radialen Richtung des Motors vorgesehen. Alternativ kann die Schlitzöffnung auch von der radialen Richtung des Motors abweichend vorgesehen sein.
Fünfte Ausführungsform
Es versteht sich, dass benachbarte Polschuhe 325 von benachbarten Wicklungsbereichen 323 in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen auch über Magnetbrücken 327 verbunden sein können, wie das in 17 dargestellt ist. Die Magnetbrücken 327 und die Polschuhe der Wicklungsbereiche 323 sind miteinander zu einem Innenring verbunden, wobei die Wicklungsbereiche und der Außenring 321 separat angeordnet sein können.
Es wird auf die 18 und 19 Bezug genommen, in denen die Konstruktion des erfindungsgemäßen Haartrockners 100 schematisch und detaillierter dargestellt ist.
Die Luftzufuhreinheit 130 weist ferner einen Motorhalter 90 und eine Motorabdeckung 80 auf. Der Motorhalter 90 ist rohrförmig. An einem Ende des Motorhalters 90 ist eine Öffnung vorgesehen. An einer Seitenwand des Motorhalters 90 ist eine Anzahl von ersten Durchgangsöffnungen 92 vorgesehen. Der bürstenlose einphasige Gleichstrommotor 10 ist in dem Motorgehäuse 90 befestigt, wobei ein Ausgangsende des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors an einem Ende des Motorhalters angeordnet ist, das nicht mit der Öffnung versehen ist. Ein Ende der Motorabdeckung 80 ist hohlzylinderförmig, und das andere Ende ist mit der Öffnung 91 des Motorhalters verbunden und bildet mit dem Motorhalter einen Helmholtz-Resonanzraum. Eine Anzahl von zweiten Durchgangsöffnungen 81 ist an der Motorabdeckung vorgesehen.
In der Ausführungsform bestehen der Motorhalter 90 und die Motorabdeckung 80 aus lichtempfindlichem Harz; und ein Durchmesser des hohlzylinderförmigen Endes der Motorabdeckung 80 ist kleiner als jener der Öffnung 91 des Motorhalters 90. Außerdem hat die Luftzufuhreinheit 130 ein Einrastelement 93, das an dem mit der Öffnung versehenen Ende des Motorhalters 90 vorgesehen ist und konfiguriert ist für das Verrasten des Motorhalters 90 und der Motorabdeckung 80. Es versteht sich, dass der Motorhalter 90 und die Motorabdeckung auch über andere Verbindungen verbunden sein können, zum Beispiel über eine Schraubverbindung, wobei die Erfindung diesbezüglich keine Einschränkungen vorsieht. Vorzugsweise ist an einer Außenwand des Motorhalters 90 eine Anzahl von Luftleitblechen 712 vorgesehen.
Die Heizeinheit 120 enthält mehr als zwei Heizfolien 721 und eine die jeweilige Heizfolie 721 umschließende Feder 722, wobei keines der Enden jeder Heizfolie 721 in der Feder umschlossen ist und zwei Enden jeder Heizfolie sich entlang einer Richtung erstrecken, die senkrecht zu einer Richtung ist, in der die Feder zusammengedrückt wird, wodurch verhindert wird, dass die Feder 722 herabgleitet.
Das Gehäuse 110 umfasst ein erstes Gehäuse 71 und ein zweites Gehäuse 72, die miteinander verbunden sind. Das erste Gehäuse 71 bedeckt das Laufrad 131 und das zweite Gehäuse 72 die Luftzufuhreinheit 130 und die Heizeinheit 120. Das Gehäuse 110 hat ferner eine Bodenplatte 73, die an einem Boden des zweiten Gehäuses 72 angeordnet ist und als Luftauslass des elektrischen Haartrockners dient. Ein Griff des Gehäuses 110 ist in der Figur nicht gezeigt, kann jedoch notwendigenfalls gebildet werden, indem seine erste Hälfte, die an dem ersten Gehäuse 71 angeordnet ist, und seine andere Hälfte, die an dem zweiten Gehäuse 72 angeordnet ist, zusammengesetzt werden.
Der bürstenlose einphasige Gleichstrommotor und die Antriebssteuereinheit gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eignen sich insbesondere für Haartrockner mit einer Luftzufuhrrate von 80 bis 140 Kubikmeter pro Stunde und einem Winddruck von 280 bis 720 Pascal. Eine Nennausgangsleistung des bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotors beträgt 50 bis 100 Watt, die Anzahl von Ständer- und Läufermagnetpolen des Motors ist gleich und nicht größer als sechs, ein Außendurchmesser des Ständerkerns ist kleiner als 35 mm, und eine axiale Dicke des Ständerkerns liegt zwischen 10 mm und 20 mm. Der Haartrockner 100 ist nicht mit einer Mikrosteuereinheit (MCU) versehen, wodurch die Antriebssteuerschaltung vereinfacht und preiswerter gestaltet werden kann. Da andererseits eine externe Wechselstromversorgung, auf welche über den Stromversorgungsanschluss zugegriffen wird, nach dem Gleichrichten und Filtern ohne Reduzierung direkt an den Inverter geliefert wird, ist eine Eingangsspannung des Inverters nicht niedriger als die des Stromversorgungsanschlusses. Mit einer derartigen Konfiguration lässt sich verhindern, dass eine Bereitstellung von kalter Luft durch den Haartrockner fehlschlägt, weil die Luft durch die Heizeinheit erwärmt wird, die traditionell als Spannungsreduzierer wirkt.
Da bei der Motorantriebsschaltung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die externe Versorgungsspannung ohne Reduzierung an den Motor geliefert wird, sind in dem Inverter für einen hohen Strom ausgelegte MOSFETs oder IGBTs vorgesehen. Da außerdem keine MCU in der Schaltung vorgesehen ist und da die MOSFETs oder IGBTs mit einem Hall-Chip und einem Schaltertreiber angesteuert werden können, sind die Kosten der gesamten Schaltung gering.
Der bürstenlose einphasige Gleichstrommotor und die Antriebssteuerschaltung gemäß den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch in anderen Luftstromregulierungsvorrichtungen verwendet werden, zum Beispiel in einem Handstaubsauger oder in einem Saugroboter mit einer Nennausgangsleistung von weniger als 100 Watt.
Vorstehend wurden lediglich einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, die keine Einschränkung der Erfindung darstellen. Der Fachmann wird erkennen, dass innerhalb des Erfindungsgedankens der vorliegenden Erfindung Modifikationen möglich sind, die sämtlich in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung fallen.

Claims

Haartrockner (100), umfassend ein Gehäuse (110), eine Heizeinheit (120), eine Luftzufuhreinheit (130) und eine Leiterplatte (140), die in dem Gehäuse (110) angeordnet sind, wobei die Luftzufuhreinheit (130) ein Laufrad (131) und einen bürstenlosen einphasigen Gleichstrommotor (10) für den Antrieb des Laufrads (131) umfasst, wobei der bürstenlose einphasige Gleichstrommotor (10) einen Ständer (101) und einen relativ zu dem Ständer (101) drehbaren Läufer (102) hat, wobei der Ständer (101) einen Ständerkern (212) und eine um den Ständerkern (212) herumgeführte einphasige Wicklung (1011) aufweist, wobei der Läufer (102) eine Welle (551) und einen an der Welle (551) befestigten Permanentmagnet (66) hat, wobei ein Stromversorgungsanschluss (20) für die Verbindung mit einer externen Stromquelle und ein Inverter (31) zum Liefern eines Wechselstroms an die einphasige Wicklung (1011) auf der Leiterplatte (140) angeordnet sind und wobei eine Eingangsspannung des Inverters (31) nicht niedriger ist als eine Eingangsspannung des Stromversorgungsanschlusses (20).
Haartrockner nach Anspruch 1, wobei die Heizeinheit (120) und der Inverter (31) in verschiedenen Stromzweigen angeordnet sind.
Haartrockner nach Anspruch 1 oder 2, wobei keine MCU in dem Haartrockner vorgesehen ist.
Haartrockner nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, wobei die Anzahl von Ständerpolen die gleiche wie die Anzahl der Läuferpole und nicht größer als sechs ist, wobei ein Außendurchmesser des Ständerkerns (212) kleiner als 35 mm ist und wobei eine axiale Dicke des Ständerkerns (212) zwischen 10 mm und 20 mm beträgt.
Haartrockner nach einem der Ansprüche 1 oder 4, wobei zwischen dem Läufer (102) und dem Ständer (101) ein einheitlicher Luftspalt (41) gebildet ist.
Haartrockner nach einem der Ansprüche 1 oder 5, ferner umfassend einen Positionsdetektor und Motortreiber (32), der konfiguriert ist für die Erfassung einer Position eines Magnetfelds des Läufers und für die Ausgabe von mindestens zwei gegenphasigen Auslösesignalen.
Haartrockner nach Anspruch 6, wobei der Positionsdetektor und Motortreiber (32) durch einen einzigen Halleffekt-Steuerchip mit mindestens vier Pins implementiert ist.
Haartrockner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Inverter eine H-Brückenschaltung ist, die aus mindestens vier Halbleiterschaltern (Q1–Q4) besteht, und wobei mindestens einer der vier Halbleiterschalter ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor, MOSFET, oder ein Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode, IGBT, ist.
Haartrockner nach Anspruch 8 wobei mindestens ein Schaltertreiber (33) elektrisch zwischen den Positionsdetektor und Motortreiber (32) und die H-Brückenschaltung (31) geschaltet ist und wobei der Schaltertreiber (33) ausgebildet ist zum Verstärken eines von dem Positionsdetektor ausgegebenen Auslösesignals und zum Liefern des verstärkten Auslösesignals an den Inverter (33), um den MOSFET oder den IGBT anzusteuern.
Haartrockner nach Anspruch 8 oder 9, wobei ein erster Halbbrückentreiber (331), ein zweiter Halbbrückentreiber (332), ein erster Phaseninverter (333) und ein zweiter Phaseninverter (334) elektrisch zwischen den Positionsdetektor und Motortreiber (32) und die H-Brückenschaltung (31) geschaltet sind, wobei eines der beiden gegenphasigen Auslösesignale des Positionsdetektors und Motortreibers (32) in zwei Zweige unterteilt ist, wobei einer der beiden Zweige direkt mit dem ersten Halbbrückentreiber (331) und der andere der beiden Zweige über den zweiten Phaseninverter (334) mit dem zweiten Halbbrückentreiber (332) verbunden ist, wobei das andere der beiden gegenphasigen Auslösesignale ebenfalls in zwei Zweige unterteilt ist, wobei einer der beiden Zweige direkt mit dem zweiten Halbbrückentreiber (332) und der andere der beiden Zweige über den ersten Phaseninverter (333) mit dem ersten Halbbrückentreiber (331) verbunden ist, wobei zwei gegenphasige Signale, die von dem ersten Halbbrückentreiber (331) ausgegeben werden, jeweils an die beiden Halbleiterschalter einer Halbbrücke der H-Brückenschaltung (31) und zwei gegenphasige Signale, die von dem zweiten Halbbrückentreiber (332) ausgegeben werden, an die beiden Halbleiterschalter der anderen H-Brücke der H-Brückenschaltung (31) geliefert werden.