專(zhuān)利名稱(chēng)：空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置。
背景技術(shù)：
一股空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置，包括電源電路、中央處理器、轉(zhuǎn)速設(shè)定電路、驅(qū)動(dòng)電 路、功率電路、通訊電路、保護(hù)電路、存儲(chǔ)單元組成。電源輸入后依次經(jīng)過(guò)整流模塊、有源PFC 電路、濾波模塊后，產(chǎn)生高壓的母線(xiàn)電壓，該母線(xiàn)電壓一方面為功率電路提供母線(xiàn)電源，另 一方面經(jīng)過(guò)DC-DC降壓后為中央處理器、轉(zhuǎn)速設(shè)定電路、驅(qū)動(dòng)電路、通訊電路、保護(hù)電路等 提供低壓電源。其工作過(guò)程為用戶(hù)設(shè)定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速設(shè)定電路中生成與設(shè)定轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的 電壓值，中央處理器通過(guò)中央處理器內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將外部轉(zhuǎn)速設(shè)定電路中的電壓進(jìn) 行采樣處理后計(jì)算出設(shè)定轉(zhuǎn)速；中央處理器通過(guò)PID計(jì)算后，產(chǎn)生合適的PWM信號(hào)影響驅(qū)動(dòng) 電路，控制功率電路中功率管的通、斷，從而產(chǎn)生高壓的PWM信號(hào)，使電機(jī)按照指定轉(zhuǎn)速運(yùn) 轉(zhuǎn)起來(lái)?？照{(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)無(wú)位置控制裝置存儲(chǔ)單元保存了控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)。無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)給定的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)輸出恒定占空比的PWM波 形驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這種做法忽視了環(huán)境實(shí)際情況，如當(dāng)前是否在逆風(fēng)運(yùn)行，當(dāng)前母線(xiàn)電壓 是否為額定電壓，如果實(shí)際環(huán)境不同，即使是相同的PWM信號(hào)輸出，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也是不相同 的。由于控制系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)為開(kāi)環(huán)控制，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)因外在因素而變化，影響舒適度，為保持 風(fēng)速的恒定，用戶(hù)需不斷調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值，操作麻煩。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題和提出的技術(shù)任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行完善與 改進(jìn)，提供一種空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，以達(dá)到自動(dòng)控制的目的。為此，本實(shí)用新型采 取以下技術(shù)方案?？照{(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，包括用于輸入用戶(hù)給定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊、用于 根據(jù)給定的轉(zhuǎn)速控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制模塊，其特征在于所述的控制模塊設(shè)有電機(jī)轉(zhuǎn)速反 饋模塊。將電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋至控制模塊，控制模塊依據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的差值，進(jìn)行 補(bǔ)償，使穩(wěn)定后的實(shí)際轉(zhuǎn)速控制在一定范圍內(nèi)。減小風(fēng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速偏差，避免轉(zhuǎn) 速過(guò)快或過(guò)低，無(wú)需不斷人為修改風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值以滿(mǎn)足室內(nèi)舒適度要求，有助于節(jié)能，防 止能源的浪費(fèi)。作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型還包括以下附加技術(shù)特 征。所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、位置識(shí)別電路及通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元 與位置識(shí)別電路連接的反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元，所述的位置識(shí)別電路與電機(jī)三相電連接用于采 集三相反電動(dòng)勢(shì)，反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元用于根據(jù)三相反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述的反 饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元與控制模塊連接以將實(shí)際的電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋給控制模塊。位置識(shí)別電路對(duì)電 機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中三相反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)采樣，通過(guò)反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元計(jì)算電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，以軟件實(shí)現(xiàn)位置識(shí)別，而沒(méi)有使用霍爾傳感器來(lái)識(shí)別電機(jī)轉(zhuǎn)子所處的位置，因而，電機(jī)的結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、運(yùn)行可靠、噪音小，一致性好，適合大批量生產(chǎn)的空調(diào)風(fēng)機(jī)。所述的控制模塊包括與反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元相連用于比較設(shè)定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速值 的比較單元、與比較單元連接用于重新確定脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速設(shè) 定單元。轉(zhuǎn)速設(shè)定單元根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)速初步確定脈寬調(diào)制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路和功率電路使 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使用位置識(shí)別電路測(cè)量出當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，比較單元比較當(dāng)前轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速，得轉(zhuǎn) 速差，通過(guò)PID計(jì)算后，轉(zhuǎn)速設(shè)定單元產(chǎn)生合適PWM信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)電路中功率管的通、斷，從 而產(chǎn)生高壓的控制信號(hào)使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。所述的反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元、比較單元、轉(zhuǎn)速設(shè)定單元位于同一單片機(jī)中。有益效果增設(shè)電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊，風(fēng)機(jī)速度閉環(huán)控制，將電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速反饋至控 制模塊，控制模塊依據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的差值，進(jìn)行補(bǔ)償，使穩(wěn)定后的實(shí)際轉(zhuǎn)速控制在 設(shè)定范圍內(nèi)。減小風(fēng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速偏差，避免轉(zhuǎn)速過(guò)快或過(guò)低，無(wú)需不斷人為修改 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值以滿(mǎn)足室內(nèi)舒適度要求，有助于節(jié)能，防止能源的浪費(fèi)。2、采用位置識(shí)別電路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的反饋，以軟件實(shí)現(xiàn)位置識(shí)別，而沒(méi)有使用霍爾傳 感器來(lái)識(shí)別電機(jī)轉(zhuǎn)子所處的位置，因而，電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、運(yùn)行可靠、噪音 小，一致性好，適合大批量生產(chǎn)的空調(diào)風(fēng)機(jī)。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型包括用于輸入用戶(hù)給定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊、用于根據(jù) 給定的轉(zhuǎn)速控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制模塊，控制模塊設(shè)有電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊。電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模 塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、位置識(shí)別電路及通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與位置識(shí)別電路連接的反饋轉(zhuǎn)速 計(jì)算單元，位置識(shí)別電路與電機(jī)三相電連接用于采集三相反電動(dòng)勢(shì)，反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元用 于根據(jù)三相反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速，反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元與控制模塊連接以將實(shí)際的電 機(jī)轉(zhuǎn)速反饋給控制模塊?？刂颇K包括與反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元相連用于設(shè)定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速 比較的比較單元、與比較單元連接用于重新確定脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn) 速設(shè)定單元。反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元、比較單元、轉(zhuǎn)速設(shè)定單元設(shè)于同一單片機(jī)中。工作過(guò)程1、用戶(hù)根據(jù)需要設(shè)定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速值；2、轉(zhuǎn)速設(shè)定電路中產(chǎn)生與設(shè)定風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)速值對(duì)應(yīng)的電壓值；3、單片機(jī)內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將轉(zhuǎn)速設(shè)定電路中的電壓進(jìn)行采樣處 理后，轉(zhuǎn)速設(shè)定單元計(jì)算出設(shè)定轉(zhuǎn)速；4、經(jīng)PID計(jì)算，產(chǎn)生合適的PWM信號(hào)影響驅(qū)動(dòng)電路，控 制功率電路中功率管的通、斷，從而產(chǎn)生高壓的PWM信號(hào)，使電機(jī)按照指定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái); 5、位置識(shí)別電路采集電機(jī)三相反電動(dòng)勢(shì)；6、采集的三相反電動(dòng)勢(shì)信息通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊送 往反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元；7、反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元得出電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，并送至比較單元，進(jìn)行轉(zhuǎn) 速的比較、補(bǔ)償計(jì)算；8、轉(zhuǎn)速設(shè)定單元根據(jù)轉(zhuǎn)速比較值，調(diào)整脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)電 機(jī)，重復(fù)步驟4。以上圖1所示的空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，已經(jīng)體現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步，可根據(jù)實(shí)際的使用需要，在本實(shí)用新型的啟示下，對(duì)其 進(jìn)行形狀、結(jié)構(gòu)等方面的等同修改，均在本方案的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，包括用于輸入用戶(hù)給定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊、用于根 據(jù)給定的轉(zhuǎn)速控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制模塊，其特征在于所述的控制模塊設(shè)有電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋 模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，其特征在于所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速 反饋模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、位置識(shí)別電路及通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換單元與位置識(shí)別電路連接的反 饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元，所述的位置識(shí)別電路與電機(jī)三相電連接用于采集三相反電動(dòng)勢(shì)，反饋轉(zhuǎn) 速計(jì)算單元用于根據(jù)三相反電動(dòng)勢(shì)計(jì)算實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速，所述的反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元與控制模 塊連接以將實(shí)際的電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋給控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，其特征在于所述的控制模塊 包括與反饋轉(zhuǎn)速計(jì)算單元相連用于比較設(shè)定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速值的比較單元、與比較單元連 接用于確定脈寬調(diào)制PWM信號(hào)以驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速設(shè)定單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，其特征在于所述的反饋轉(zhuǎn)速 計(jì)算單元、比較單元、轉(zhuǎn)速設(shè)定單元位于同一單片機(jī)中。
專(zhuān)利摘要空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制裝置，涉及一種空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置?，F(xiàn)控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速因外在因素而變化，影響舒適度，為保持風(fēng)速的恒定，用戶(hù)需不斷調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值，操作麻煩。本實(shí)用新型包括用于輸入用戶(hù)給定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速設(shè)定模塊、用于根據(jù)給定的轉(zhuǎn)速控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制模塊，其特征在于所述的控制模塊設(shè)有電機(jī)轉(zhuǎn)速反饋模塊。本技術(shù)方案的實(shí)施可減小風(fēng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速偏差，避免轉(zhuǎn)速過(guò)快或過(guò)低，無(wú)需不斷人為修改風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值以滿(mǎn)足室內(nèi)舒適度要求，有助于節(jié)能，防止能源的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)F04D27/00GK201865949SQ20102027652
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者嚴(yán)偉燦, 付貴霖, 廉晨龍, 谷建明, 郝兆禮 申請(qǐng)人:臥龍電氣集團(tuán)股份有限公司