TWM542125U - 製冷設備 - Google Patents

Description

製冷設備

本新型涉及一種製冷設備，特別涉及一種具有單相同步交流電機的製冷設備。

製冷設備，如冰櫃或冰箱等的冷卻風扇要用到電機，而電機的結構、體積及成本影響著整個冰櫃的結構及成本，而如何兼顧成本及電機的性能則成為了電機設計的主要課題。

鑒於上述狀況，有必要提供一種製冷設備，其內部的電機設備成本低且性能穩定。

一種製冷設備，包括風扇及用以驅動該風扇的電機，該電機為單相同步交流電機。

作為一種優選方案，該單相同步交流電機包括定子和可相對定子旋轉的轉子；該定子包括定子磁芯和繞設於定子磁芯上的繞組，該定子磁芯包括外環部、從該外環部向內伸出的複數齒身、從每個齒身末端向周向兩側伸出來的極靴，該繞組繞設於相應的齒身上；該轉子收容於該極靴圍成的空間 內，該轉子包括沿該轉子周向設置的複數永磁極，每個永磁極的外側表面至轉子軸心的距離從其周向中心往周向兩側逐漸減小，從而使得該永磁極的外側表面與該極靴的內周表面之間形成關於該永磁極的中線對稱的非均勻氣隙。

作為一種優選方案，每個永磁極由一塊或多塊永磁體形成或所有永磁極由一塊環形磁體形成。

作為一種優選方案，該轉子包括轉子磁芯，該永磁體安裝到該轉子磁芯的外周表面；該轉子磁芯的外周表面設有複數軸向延伸的凹槽，每個凹槽位於兩個永磁極的分界處。

作為一種優選方案，該永磁體的厚度是均勻的；該轉子磁芯的外周表面與該永磁體的形狀匹配。

作為一種優選方案，該轉子磁芯的外周表面與該永磁體的內周表面位於同一圓柱面上；該永磁體的厚度從周向中心向兩端逐漸減小。

作為一種優選方案，該永磁體的厚度是均勻的；該對稱非均勻氣隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。

作為一種優選方案，相鄰的極靴之間形成開槽，該開槽的寬度大於0小於或等於該對稱非均勻氣隙的最小厚度的4倍。

作為一種優選方案，該開槽的寬度小於等於該對稱非均勻氣隙的最小厚度的2倍。

作為一種優選方案，該極靴的徑向厚度沿從該齒身至遠離該齒身的方向逐漸減小。

作為一種優選方案，該單相同步交流電機由一交流電源供電，該單相同步交流電機包括定子、可相對定子旋轉的轉子及驅動電路，該定子包括定子磁芯和繞設於定子磁芯上的繞組，該驅動電路包括一積體電路及與該積 體電路連接的可控雙向交流開關，該可控雙向交流開關與該繞組串聯於被配置為連接該交流電源的兩個端子之間，該積體電路中集成有整流器、檢測電路及開關控制電路至少其中兩個，該整流器用於產生至少提供給該檢測電路的直流電壓，該檢測電路用於檢測該轉子的磁場極性，該開關控制電路被配置為依據該交流電源的極性和該檢測電路檢測的轉子磁場的極性，控制該可控雙向交流開關以預定方式在導通與截止狀態之間切換。

作為一種優選方案，該開關控制電路被配置為僅在該交流電源為正半週期且檢測電路檢測到轉子磁場為第一極性、以及該交流電源為負半週期且檢測電路檢測的轉子磁場為與第一極性相反的第二極性時使該可控雙向交流開關導通。

作為一種優選方案，該製冷設備為冰櫃。

作為一種優選方案，該單相同步交流電機的轉子在穩態階段以1800轉/分分或1500轉/分的轉速恒速運行。

作為一種優選方案，該單相同步交流電機的輸入電壓為120V或220~230V，輸入功率為6~20W，效率50~80%。

本新型的製冷設備，其內部用以驅動風扇的電機採用單相同步交流電機，其體積相對於傳統電機減小，且成本降低的同時也能保證性能穩定。

為了能更進一步瞭解本新型的特徵以及技術內容，請參閱以下有關本新型的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參閱與說明用，並非用來對本新型加以限制。

1‧‧‧製冷設備

10‧‧‧單相同步交流電機

20‧‧‧定子

21‧‧‧外殼

23‧‧‧端蓋

24‧‧‧軸承

30‧‧‧定子磁芯

31‧‧‧外環部

32‧‧‧卡扣

33‧‧‧齒身

34‧‧‧凹槽卡位

35‧‧‧極靴

37‧‧‧開槽

38‧‧‧定位槽

39‧‧‧繞組

40‧‧‧絕緣線架

41‧‧‧對稱的非均勻氣隙

50‧‧‧轉子

51‧‧‧轉軸

53‧‧‧轉子磁芯

55‧‧‧永磁極

56‧‧‧永磁體

60‧‧‧轉子

63‧‧‧轉子磁芯

64‧‧‧凹槽

65‧‧‧永磁極

70‧‧‧積體電路

71‧‧‧殼體

73‧‧‧引腳

74‧‧‧整流器

75‧‧‧檢測電路

76‧‧‧降壓電路

77‧‧‧可控雙向交流開關

79‧‧‧開關控制電路

80‧‧‧交流電源

90‧‧‧風扇

300‧‧‧磁芯組件

300b‧‧‧弧形軛部

L1‧‧‧轉子磁極的中心線

L2‧‧‧定子齒身的中心線

Q‧‧‧啟動角

圖1是本新型製冷設備之示意圖，該製冷設備包括一單相同步交流電機。

圖2是圖1中的單相同步交流電機的第一實施例之立體圖。

圖3是圖2所示的單相同步交流電機去掉外殼後之示意圖。

圖4是圖3所示的單相同步交流電機之端面示意圖。

圖5是圖3所示的單相同步交流電機的定子磁芯之示意圖。

圖6是圖3所示的單相同步交流電機的轉子磁芯及其永磁體之示意圖。

圖7是圖2的單相同步交流電機在轉動過程中的齒槽轉矩變化曲線圖。

圖8是圖1中的單相同步交流電機的第二實施例的定子磁芯之示意圖。

圖9是圖1中的單相同步交流電機的第三實施例的定子磁芯之示意圖。

圖10是圖1中的單相同步交流電機的第四實施例的定子磁芯與轉子之端面示意圖。

圖11是圖1中的單相同步交流電機的一實施例之電路原理圖。

圖12是圖11中的積體電路的一種實現方式之電路框圖。

圖13是圖11中的積體電路的另一種實現方式之電路框圖。

圖14是圖1中的單相同步交流電機的另一實施例之電路原理圖。

圖15是圖14中的積體電路的一種實現方式之電路框圖。

圖16是圖1中的單相同步交流電機的另一實施例之電路原理圖。

下面結合附圖，透過對本新型的具體實施方式詳細描述，將使本新型的技術方案及其他有益效果顯而易見。附圖僅提供參閱與說明用，並非用來對本新型加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為了便於清晰描述，而並不限定比例關係。

請參閱圖1，本新型的製冷設備1包括風扇90及用以驅動該風扇90的單相同步交流電機10。該製冷設備1可以是冰箱或冰櫃。

第一實施例

請參閱圖2至圖6，該單相同步交流電機10的一較佳實施方式包括定子20和相對定子旋轉的轉子50。該定子20包括一端開口的筒狀外殼21、安裝到外殼21開口端的端蓋23、安裝到外殼21內的定子磁芯30、安裝到定子磁芯30的絕緣線架40和繞設於定子磁芯30上並被絕緣線架40支撐的繞組39。其中，該定子磁芯30包括外環部31、從外環部31向內伸出的複數齒身33、從每個齒身33徑向末端向兩周側伸出來的極靴35，繞組39繞設於相應的齒身33上，繞組39與定子磁芯30之間被絕緣線架40隔離。

轉子50收容於複數齒身的極靴35圍成的空間內，轉子50包括沿該轉子周向設置的複數永磁極55，每個永磁極的外側表面為弧面，每個永磁極55的外側表面至轉子軸心的距離從其周向中心往周向兩側逐漸減小，該永磁極55的外側表面與極靴的內周表面之間形成關於該永磁極55的中線對稱的非均勻氣隙41。優選地，對稱非均勻氣隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。

在本實施例中，如圖5所示，每個永磁極55由一塊永磁體56形成，轉子50還包括轉子磁芯53，該永磁體56安裝到轉子磁芯53的外周表面；轉子磁芯的外周表面設有複數軸向延伸的凹槽，每個凹槽位於兩個永磁極55的分界處，以減少磁洩漏。為使該永磁極55與極靴的內周表面形成對稱非均勻氣 隙41，具體地，轉子磁芯53的外周表面與極靴35的內周表面是同心圓；而永磁體56的厚度從周向中心向兩端逐漸減小。

轉子50還包括轉軸51，轉軸51穿過轉子磁芯53並與其固定在一起。轉軸51的一端藉由軸承24安裝到定子的端蓋，另一端藉由另一個軸承安裝到定子的筒狀外殼21的底部，從而實現轉子可相對於定子轉動。本新型所稱的環部是指沿周向連續延伸而成的封閉結構。

該定子磁芯30由具有導磁性能的軟磁性材料製成，例如由導磁晶片(業界常用矽鋼片)沿電機軸向層疊而成。在定子磁芯30中，相鄰的極靴35之間形成開槽37，優選地，每個開槽37位於相鄰的兩個齒身33的中間位置。可以理解地，開槽37也可以位於朝遠離定位槽38的方向偏離兩相鄰齒身的中間位置處，如此設計可以降低電機的電感電勢，從而提高電機的輸出轉矩。該開槽37的寬度大於0，且小於或等於該對稱非均勻氣隙41最小厚度的4倍，優選地，該開槽37的寬度大於0，且小於或等於該對稱非均勻氣隙41最小厚度的2倍。該配置下，電機的啟動與轉動更為平順，能增強電機的啟動可靠性，減少可能的啟動死點。本新型所稱的環部是指沿周向連續延伸而成的封閉結構，包括圓環形、方形、多邊形等；對稱非均勻氣隙41的厚度是指氣隙的徑向厚度。

優選地，極靴35的徑向厚度從齒身33到開槽37的方向逐漸減小，使極靴35的磁阻從齒身向開槽37的方向逐漸增加，形成磁阻逐漸增大的磁橋。該設計能使電機的運行更加平穩、啟動可靠。

在本實施例中，相鄰齒身之間的極靴35設有定位槽38，定位槽38的個數與定子的極數、環形永磁極的極數相等，在本實施例中為4個。本實施例中，定子繞組採用集中式繞組，因此，齒身數量等於定子的極數。在替換方案中，齒身數量可以是定子極數的整數倍，例如2倍、3倍等。

本實施例中，定位槽38沿電機軸向間隔設置，且位於極靴的內周表面上。在一替換方案中，該定位槽38沿電機軸向連續設置。優選地，每個定位槽38到相鄰兩個齒身33的距離不相同，定位槽38偏向其中一個相鄰的齒身33，定位槽38的中心偏離其中一相鄰齒身33的對稱中心。

當電機處於未通電狀態即初始狀態時，轉子磁極的中心線L1偏離相應定子齒身的中心線L2一定角度，上述轉子磁極的中心線L1和定子齒身的中心線L2所形成的角度稱為啟動角Q。在本實施例中，該啟動角大於45度電角度且小於135度電角度，當電機定子繞組通以一方向的電流時，轉子50可以從一方向啟動；當電機定子繞組通以相反方向的電流時，轉子50可以從相反方向進行啟動。可以理解地，在啟動角等於90度電角度(也即轉子磁極的中心與相鄰齒身33的對稱中心重合)時，轉子50朝兩個方向啟動都比較容易，也即最容易實現雙方向啟動。當啟動角偏離90度電角度時，轉子朝其中一方向啟動會比朝另一方向啟動較容易。本申請新型人經多次實驗發現，當啟動角處於45度電角度至135度電角度範圍時，轉子朝兩個方向啟動的可靠性都比較好。

圖7是上述實施例的單相同步交流電機在轉動過程中的轉矩變化曲線圖，橫坐標表示轉動角度，單位是度；縱坐標表示轉矩，單位是牛頓米。可以看到，電機在轉動過程中，電機轉矩的變化曲線是比較平滑的，減少或避免了啟動死點，電機啟動的可靠性高。

第二實施例

請參照圖8，與上一實施例不同的是，為了提高繞組39的繞設效率，該單相同步交流電機的定子磁芯由複數磁芯組件300沿定子周向拼接而成，每個磁芯組件300包括一段弧形軛部300b、從弧形軛部300b伸出齒身33、從齒身33的徑向末端向周向兩側伸出極靴35。在本實施例中，每個磁芯組件300 具有一個齒身33以及相應的極靴35。可以理解地，每個磁芯組件也可以具有多於1個的齒身33以及相應的極靴35。每個磁芯組件的繞組完成之後，將該等磁芯組件300拼接起來，從而得到具有定子繞組的定子磁芯30。

相鄰磁芯組件的弧形軛部的接合處設有凹凸結構。具體來說，當設置凹凸卡扣結構時，可以每個磁芯組件用於拼接成外環部的弧形軛部的兩端分別設置凹槽卡位34，以及與該凹槽卡位34相配合的凸起卡扣32；該凹槽卡位34與該凸起卡扣32即為凹凸卡口結構；在組裝時，每個磁芯組件的凸起卡扣32與相鄰的磁芯組件的凹槽卡位34相配合，每個磁芯組件的凹槽卡位34與相鄰的磁芯組件的凸起卡扣32相配合。

因為定子磁芯30由複數磁芯組件300拼接而成，因此，相鄰極靴35之間的開槽37的寬度可以非常小。本新型中，開槽37的寬度是指相鄰兩個極靴35之間的距離。

第三實施例

請參照圖9，與第二實施例不同的是，在本實施例中，該單相同步交流電機的相鄰磁芯組件的弧形軛部的接合處為平面，此時可以藉由焊接的方式將弧形軛部的接合處焊接在一起。

第四實施例

請參照圖10，本實施例中，該單相同步交流電機的相鄰齒身之間的極靴35同樣設有定位槽38，不同的是，本實施例中的定位槽38位於極靴35的外周表面與內周表面之間，優選地，靠近極靴的內周表面。

本實施例中，轉子60包括沿該轉子周向設置的複數永磁極65，每個永磁極的外側表面為弧面，使該永磁極65與極靴的內周表面形成對稱非均勻氣隙41。優選地，對稱非均勻氣隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。其中每個永磁極65由一塊永磁體形成，該永磁體安裝到轉子磁芯63的外周表 面。轉子磁芯63的外周表面設有複數軸向延伸的凹槽64，每個凹槽64位於兩個永磁極65的分界處，以減少磁洩漏。與第一實施例不同的是，本實施例中的永磁體的厚度是均勻的，而轉子磁芯63的外周表面與該永磁體的形狀匹配，即轉子磁芯63的外周表面與極靴35的內周表面不再是同心圓，如此，由於該永磁極55的外側表面還是弧面，因此其與極靴的內周表面還是可以形成對稱非均勻氣隙41。在一替換方案中，永磁極65也可以由一整塊永磁體形成。

上述實施例中，開槽37具有均勻的周向寬度。可以理解的，作為替代，每個開槽37的寬度也可不均勻，如可以為內小外大的喇叭形等，此時，前述所稱開槽37的寬度指其最小寬度。上述實施例中，開槽37沿電機徑向設置，作為替代，開槽37也可以沿偏離電機徑向的方向設置，如此設置可降低電機的電感電勢。

本新型提供的單相同步交流電機在相鄰的極靴間形成開槽，並使該開槽的寬度大於0，且小於或等於該氣隙最小厚度的4倍，可減少槽口導致的磁阻突變，從而降低電機的定位轉矩；本新型還藉由將永磁極的外側表面設為弧面，從而使氣隙的厚度從永磁極的中間向永磁極兩周側的方向逐漸增大，形成對稱非均勻氣隙，減少了習知技術中由於大槽口的存在而產生震動和雜訊，同時減少或避免了可能的啟動死點，提高了電機啟動的可靠性。本新型實施例所舉的單相同步交流電機啟動時所需啟動角度和定位力矩可按設計需要方便調整，從而啟動可靠，如藉由調整極靴定位槽的位置可方便調整電機啟動角度，當啟動角大於45度電角度且小於135度電角度時，該電機轉子可實現雙方向啟動，藉由調整極靴定位槽的形狀、大小、深度可調整電機啟動前的定位力矩的大小。定子磁芯採用分體式結構，從而使得在齒身與外環部組裝之前可以採用雙飛叉繞線機進行繞線，繞線生產效率高。

請參照圖11，為本新型製冷設備的單相同步交流電機10的驅動電路的一實施例的電路原理圖。其中，電機的定子的繞組39和一積體電路70串聯於交流電源80兩端。積體電路70中集成有電機的驅動電路，該驅動電路可使電機在每次通電時均沿著一固定方向起動。

圖12示出積體電路70的一種實現方式。該積體電路70包括殼體71、自殼體71伸出的兩個引腳73、以及封裝於殼體71內的驅動電路，該驅動電路設於半導體基片上，包括用於檢測電機的轉子磁場極性的檢測電路75、連接於兩個引腳73之間的可控雙向交流開關77、以及開關控制電路79，開關控制電路79被配置為依據檢測電路75檢測的轉子磁場極性，控制可控雙向交流開關77以預定方式在導通與截止狀態之間切換。

較佳的，開關控制電路79被配置為僅在交流電源80為正半週期且檢測電路75檢測到轉子磁場為第一極性、以及交流電源80為負半週期且檢測電路75檢測的轉子磁場為與第一極性相反的第二極性時使可控雙向交流開關77導通。該配置可使定子的繞組39在電機起動階段僅沿著一固定方向拖動轉子。

圖13示出積體電路70的另一種實現方式，與圖12的區別主要在於，圖13的積體電路還設有整流器74，與可控雙向交流開關77並聯於兩個引腳73之間，可以產生直流電提供給檢測電路75。本例中，檢測電路75較佳的為磁感測器(也稱為位置感測器)，積體電路靠近轉子安裝以使磁感測器能感知轉子的磁場變化。可以理解，在更多實現方式中，檢測電路75也可以不設磁感測器，而藉由其他方式實現對轉子的磁場變化的檢測。本新型實施例中，透過將電機的驅動電路全部封裝在積體電路中，可降低電路成本，並提高電路的可靠性。此外，電機可不使用印刷電路板，只需要將積體電路固定在適合的位置後藉由導線與電機的線組及電源連接。

本新型實施例中，定子繞組39與交流電源80串聯於兩節點A、B之間。交流電源80較佳的可以是市電交流電源，具有例如50赫茲或60赫茲的固定頻率，電流電壓例如可以是110伏、220伏、230伏等，輸入功率為6~20瓦。可控雙向交流開關77與串聯的定子的繞組39和交流電源80並聯於兩節點A、B之間。可控雙向交流開關77較佳的為三端雙向晶閘管(TRIAC)，其兩個陽極分別連接兩個引腳73。可以理解，可控雙向交流開關77也可例如由反向並聯的兩個單向晶閘管實現，並設置對應的控制電路以按照預定方式控制該兩個單向晶閘管。整流器74與可控雙向交流開關77並聯於兩個引腳73之間。整流器74將兩個引腳73之間的交流電轉換為低壓直流電。檢測電路75可由整流器74輸出的低壓直流電供電，用於檢測單相同步交流電機10的轉子50的磁極位置，並輸出相應訊號。開關控制電路79與整流器74、檢測電路75和可控雙向交流開關77連接，被配置為依據檢測電路75檢測的轉子磁極位置資訊和從整流器74獲取的交流電源80的極性資訊，控制可控雙向交流開關77以預定方式在導通與截止狀態之間切換，使定子的繞組39在電機起動階段僅沿著前述的固定起動方向拖動轉子50旋轉。本新型中，當可控雙向交流開關77導通時，兩個引腳73被短路，整流器74因無電流流過而不再耗電，因此能夠較大幅度地提高電能利用效率。

一實施例中，該交流電源80給電機的輸入電壓為120伏，60赫茲，輸入功率為14.2瓦，電機的轉子在穩態階段以1800轉/分的轉速恒速運行，效率為70%。在其他實施方式中，電機的效率在50~80%。

圖14為本新型製冷設備的單相同步交流電機10的驅動電路的另一實施例的電路原理圖。其中，電機的定子的繞組39和一積體電路70串聯於交流電源80兩端。積體電路70中集成有電機的驅動電路，該驅動電路可使電機在 每次通電時均沿著一固定方向起動。本新型中，將電機的驅動電路封裝在積體電路中，可降低電路成本，並提高電路的可靠性。

本新型中，可視實際情況，將整流器、檢測電路、開關控制電路、可控雙向交流開關全部或部分集成在積體電路中，例如，可以如圖12所示，在積體電路中僅集成檢測電路、開關控制電路和可控雙向交流開關，而將整流器設於積體電路外部。

再例如，還可以如圖14和圖15的實施例所示，將降壓電路76與可控雙向交流開關77設於積體電路70之外，而在積體電路70中集成整流器74(可僅包括整流橋而不包括降壓電阻或其他降壓元件)、檢測電路75和開關控制電路79。本實施例中，將低功率部分集成在積體電路中，而將作為高功率部分的降壓電路76和可控雙向交流開關77設在積體電路70之外。在圖16所示的另一實施例中，也可將降壓電路76也集成在積體電路70中，而將可控雙向交流開關77設於積體電路70之外。

以上所述僅為本新型的較佳實施例而已，並不用以限制本新型，凡在本新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本新型的保護範圍之內。

30‧‧‧定子磁芯

31‧‧‧外環部

33‧‧‧齒身

35‧‧‧極靴

37‧‧‧開槽

38‧‧‧定位槽

41‧‧‧對稱非均勻氣隙

50‧‧‧轉子

53‧‧‧轉子磁芯

55‧‧‧永磁極

L1‧‧‧轉子磁極的中心線

L2‧‧‧定子齒身的中心線

Q‧‧‧啟動角

Claims (15)

1. 一種製冷設備，包括風扇及用以驅動該風扇的電機，其改良在於：該電機為單相同步交流電機。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製冷設備，其中：該單相同步交流電機包括定子和可相對定子旋轉的轉子；該定子包括定子磁芯和繞設於定子磁芯上的繞組，該定子磁芯包括外環部、從該外環部向內伸出的複數齒身、從每個齒身末端向周向兩側伸出來的極靴，該繞組繞設於相應的齒身上；該轉子收容於該極靴圍成的空間內，該轉子包括沿該轉子周向設置的複數永磁極，每個永磁極的外側表面至轉子軸心的距離從其周向中心往周向兩側逐漸減小，從而使得該永磁極的外側表面與該極靴的內周表面之間形成關於該永磁極的中線對稱的非均勻氣隙。
3. 如申請專利範圍第2項所述之製冷設備，其中：每個永磁極由一塊或多塊永磁體形成或所有永磁極由一塊環形磁體形成。
4. 如申請專利範圍第3項所述之製冷設備，其中：該轉子包括轉子磁芯，該永磁體安裝到該轉子磁芯的外周表面；該轉子磁芯的外周表面設有複數軸向延伸的凹槽，每個凹槽位於兩個永磁極的分界處。
5. 如申請專利範圍第4項所述之製冷設備，其中：該永磁體的厚度是均勻的；該轉子磁芯的外周表面與該永磁體的形狀匹配。
6. 如申請專利範圍第4項所述之製冷設備，其中：該轉子磁芯的外周表面與該永磁體的內周表面位於同一圓柱面上；該永磁體的厚度從周向中心向兩端逐漸減小。
7. 如申請專利範圍第2項所述之製冷設備，其中：該對稱非均勻氣隙最大厚度是其最小厚度的1.5倍以上。
8. 如申請專利範圍第2項所述之製冷設備，其中：相鄰的極靴之間形成開槽，該開槽的寬度大於0小於或等於該對稱非均勻氣隙的最小厚度的4倍。
9. 如申請專利範圍第8項所述之製冷設備，其中：該開槽的寬度小於等於該對稱非均勻氣隙的最小厚度的2倍。
10. 如申請專利範圍第2項所述之製冷設備，其中：該極靴的徑向厚度沿從該齒身至遠離該齒身的方向逐漸減小。
11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之製冷設備，其中：該單相同步交流電機由一交流電源供電，該單相同步交流電機包括定子、可相對定子旋轉的轉子及驅動電路，該定子包括定子磁芯和繞設於定子磁芯上的繞組，該驅動電路包括一積體電路及與該積體電路連接的可控雙向交流開關，該可控雙向交流開關與該繞組串聯於被配置為連接該交流電源的兩個端子之間，該積體電路中集成有整流器、檢測電路及開關控制電路至少其中兩個，該整流器用於產生至少提供給該檢測電路的直流電壓，該檢測電路用於檢測該轉子的磁場極性，該開關控制電路被配置為依據該交流電源的極性和該檢測電路檢測的轉子磁場的極性，控制該可控雙向交流開關以預定方式在導通與截止狀態之間切換。
12. 如申請專利範圍第11項所述之製冷設備，其中：該開關控制電路被配置為僅在該交流電源為正半週期且檢測電路檢測到轉子磁場為第一極性、以及該交流電源為負半週期且檢測電路檢測的轉子磁場為與第一極性相反的第二極性時使該可控雙向交流開關導通。
13. 如申請專利範圍第1項所述之製冷設備，其中：該製冷設備為冰櫃。
14. 如申請專利範圍第13項所述之製冷設備，其中：該單相同步交流電機包括定子和可相對定子旋轉的轉子，該單相同步交流電機的轉子在穩態階段以1800轉/分或1500轉/分的轉速恒速運行。
15. 如申請專利範圍第13項所述之製冷設備，其中：該單相同步交流電機的輸入電壓為120V或220~230V，輸入功率為6~20W，效率50~80%。