壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，包括壓縮機(jī)控制系統(tǒng)、帶有位置傳感器的并用于檢測壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的電機(jī)，及兼容不同的位置傳感器的位置檢測裝置，所述電機(jī)通過聯(lián)軸器與所述壓縮機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述電機(jī)與所述位置檢測裝置通信連接，所述位置檢測裝置與所述壓縮機(jī)控制系統(tǒng)通信連接。本實(shí)用新型通過電機(jī)的位置傳感器實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地讀出壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的精確位置，位置檢測裝置通過比較和處理空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的精確位置和估計(jì)位置，得出位置估計(jì)器的準(zhǔn)確度，進(jìn)而便于對位置估計(jì)器進(jìn)行改進(jìn)和完善。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及空調(diào)壓縮機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平 臺。 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺

【背景技術(shù)】
[0002] 空調(diào)壓縮機(jī)控制系統(tǒng)對壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測一般采用無傳感器控制，而位置估 計(jì)器的設(shè)計(jì)是無傳感器的空調(diào)壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的核心所在，位置估計(jì)器通過檢測壓縮機(jī)的 定子電流、反電勢常數(shù)，及電子電阻等多種參數(shù)來估算出壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的位置。因此位置估計(jì) 器設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性極大地影響到壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的性能。位置估計(jì)器越準(zhǔn)確，壓縮機(jī)運(yùn)行越 平穩(wěn)，噪音越低，效率越高，反之，壓縮機(jī)振動越大，噪音越高，甚至出現(xiàn)失步和失控問題。但 是，利用位置估計(jì)器確定壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的方案始終存在一個(gè)缺點(diǎn)，壓縮機(jī)的位置值是估 計(jì)出來的，或多或少都會有誤差，特別是在極低速啟動和運(yùn)行時(shí)振動較大，啟動較慢，很難 做到快速啟停，位置估計(jì)器對壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)誤差較大，嚴(yán)重影響空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)行 效率。
[0003] 上述內(nèi)容僅用于輔助理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有 技術(shù)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，旨在解決無傳 感器控制的空調(diào)壓縮機(jī)控制系統(tǒng)對壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置估計(jì)不準(zhǔn)確的問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于， 包括壓縮機(jī)控制系統(tǒng)、帶有位置傳感器用于檢測壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的電機(jī)，及兼容不同的位 置傳感器的位置檢測裝置，所述電機(jī)通過聯(lián)軸器與所述壓縮機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述電機(jī) 與所述位置檢測裝置通信連接，所述位置檢測裝置與所述壓縮機(jī)控制系統(tǒng)通信連接。
[0006] 優(yōu)選地，所述位置傳感器為編碼器。
[0007] 優(yōu)選地，所述位置檢測裝置包括：CPU模塊、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA模塊、485芯片 以及位置傳感器接口；所述CPU模塊與所述FPGA模塊通信連接，所述FPGA模塊與兩個(gè)所述 485芯片通信連接，所述位置傳感器接口與兩個(gè)所述485芯片通信連接。
[0008] 優(yōu)選地，所述CPU模塊與FPGA模塊通過數(shù)據(jù)控制總線、地址控制總線，及讀寫控制 總線相互連接，所述CPU模塊用于根據(jù)接收到的位置傳感器的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)的響應(yīng)；所述 FPGA模塊用于將不同的位置傳感器的數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU，并提供接口供CPU模塊讀寫數(shù)據(jù)，以 及控制所述485芯片收發(fā)數(shù)據(jù)和輸出時(shí)鐘信號；所述485芯片用于將生存時(shí)間TTL電平和 差分信號相互轉(zhuǎn)換；所述位置傳感器接口用于多種位置傳感器信號的同一對接。
[0009] 優(yōu)選地，所述FPGA模塊包括：
[0010] CPU模塊接口控制單元，由數(shù)據(jù)、地址、讀寫控制總線組成，用于讀取CPU模塊寫入 的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)寫入輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元；
[0011] 輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元，由RAM、數(shù)據(jù)、地址和讀寫控制總線組成，用于緩存CPU模 塊寫入的數(shù)據(jù)和各種通信模塊寫入的數(shù)據(jù)；
[0012] 自動識別位置傳感器控制單元，由主控制單元、讀寫數(shù)據(jù)及控制信號單元組成，用 于識別當(dāng)前所接的位置傳感器所支持的通信協(xié)議；
[0013] 485控制邏輯單元模塊，用于控制485芯片收發(fā)數(shù)據(jù)，使485芯片以差分信號與位 置傳感器對接通信。
[0014] 優(yōu)選地，所述FPGA模塊還包括：
[0015] UART通信協(xié)議模塊，用于識別帶有UART接口的位置傳感器；
[0016] EnDat通信協(xié)議模塊，用于識別帶有EnDat接口的位置傳感器；
[0017] Biss通信協(xié)議模塊，用于識別帶有Biss接口的位置傳感器；
[0018] SSI通信協(xié)議模塊，用于識別帶有SSI接口的位置傳感器。
[0019] 優(yōu)選地，所述CPU模塊接口控制單元與輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元相連接，所述輸入 輸出數(shù)據(jù)緩沖單元與UART通信協(xié)議模塊、EnDat通信協(xié)議模塊、Biss通信協(xié)議模塊、SSI通 信協(xié)議模塊以及自動識別位置傳感器控制單元相連接，所述自動識別位置傳感器控制單元 與UART通信協(xié)議模塊、EnDat通信協(xié)議模塊、Biss通信協(xié)議模塊、SSI通信協(xié)議模塊以及輸 入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元相連接，所述485控制邏輯單元與UART通信協(xié)議模塊、EnDat通信協(xié) 議模塊、Biss通信協(xié)議模塊、SSI通信協(xié)議模塊以及自動識別位置傳感器控制單元相連接。
[0020] 本實(shí)用新型通過聯(lián)軸器將帶有位置傳感器的電機(jī)與壓縮機(jī)控制系統(tǒng)相連接，位置 檢測裝置分別與電機(jī)和壓縮機(jī)控制系統(tǒng)通信連接共同組建一個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平 臺；檢測平臺運(yùn)行時(shí)，電機(jī)通過位置傳感器實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地讀出壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的精確位置，并把 精確位置傳輸給位置檢測裝置；空調(diào)壓縮機(jī)控制系統(tǒng)本身通過位置估計(jì)器讀出空調(diào)壓縮機(jī) 轉(zhuǎn)子的估計(jì)位置，并將估計(jì)位置傳輸給位置檢測裝置；位置檢測裝置通過比較和處理空調(diào) 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的精確位置和估計(jì)位置，得出位置估計(jì)器的準(zhǔn)確度，進(jìn)而便于對位置估計(jì) 器進(jìn)行改進(jìn)和完善。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本實(shí)用新型壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本實(shí)用新型位置檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖3為本實(shí)用新型FPGA模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本 實(shí)用新型。
[0026] 參見圖1，本實(shí)用新型提供一種壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于，包括壓 縮機(jī)控制系統(tǒng)、帶有位置傳感器用于檢測壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的電機(jī)，及兼容不同的位置傳感 器的位置檢測裝置，所述電機(jī)通過聯(lián)軸器與所述壓縮機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述電機(jī)與所述 位置檢測裝置通信連接，所述位置檢測裝置與所述壓縮機(jī)控制系統(tǒng)通信連接。
[0027] 在本實(shí)施例中，通過聯(lián)軸器將帶有位置傳感器的電機(jī)與壓縮機(jī)控制系統(tǒng)相連接， 位置檢測裝置分別與電機(jī)和壓縮機(jī)控制系統(tǒng)通信連接共同組建一個(gè)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢 測平臺；檢測平臺運(yùn)行時(shí)，電機(jī)通過位置傳感器實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地讀出壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的精確位置 (即壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的實(shí)際位置），并把精確位置傳輸給位置檢測裝置；空調(diào)壓縮機(jī)控制系統(tǒng) 本身通過位置估計(jì)器估算出空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的估計(jì)位置，并將估計(jì)位置傳輸給位置檢測裝 置；位置檢測裝置通過比較和處理空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的精確位置和估計(jì)位置，計(jì)算出估 計(jì)位置與精確位置的差值，進(jìn)而對估計(jì)器的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使調(diào)節(jié)后的估計(jì)器所估 計(jì)得到的估計(jì)位置趨向精確位置，從而便于對位置估計(jì)器的性能進(jìn)行改進(jìn)和完善。
[0028] 進(jìn)一步地，所述位置傳感器為編碼器。編碼器（encoder)是將信號（如比特流） 或數(shù)據(jù)進(jìn)行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備，在檢測平臺運(yùn)行時(shí)， 通過編碼器能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地讀出電機(jī)所在的精確位置。
[0029] 進(jìn)一步地，參見圖2,所述位置檢測裝置包括：CPU模塊、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA模 塊、485芯片以及位置傳感器接口；所述CPU模塊與所述FPGA模塊通信連接，所述FPGA模 塊與兩個(gè)所述485芯片通信連接，所述位置傳感器接口與兩個(gè)所述485芯片通信連接。在 本實(shí)施例中，通過FPGA替換了普通的單片機(jī)，使位置檢測裝置具有更多地接口數(shù)，并且接 口具有更強(qiáng)的兼容性。
[0030] 進(jìn)一步地，參見圖1和圖2,所述CPU模塊與FPGA模塊通過數(shù)據(jù)控制總線、地址控 制總線，及讀寫控制總線相互連接，所述CPU模塊用于根據(jù)接收到的位置傳感器的數(shù)據(jù)作 出相應(yīng)的響應(yīng)；所述FPGA模塊用于將不同的位置傳感器的數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU，并提供接口供 (PU模塊讀寫數(shù)據(jù)，以及控制所述485芯片收發(fā)數(shù)據(jù)和輸出時(shí)鐘信號；所述485芯片用于將 生存時(shí)間TTL電平和差分信號相互轉(zhuǎn)換；所述位置傳感器接口用于多種位置傳感器信號的 同一對接。在本實(shí)施例中，CPU模塊通過數(shù)據(jù)控制總線、地址控制總線，及讀寫控制總線與 FPGA模塊進(jìn)行相互，CPU模塊針對FPGA模塊反饋的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的操作和控制。
[0031] 進(jìn)一步地，參見圖3,所述FPGA模塊包括：
[0032] CPU模塊接口控制單元，由數(shù)據(jù)、地址、讀寫控制總線組成，用于讀取CPU模塊寫入 的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)寫入輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元；
[0033] 輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元，由RAM、數(shù)據(jù)、地址和讀寫控制總線組成，用于緩存CPU模 塊寫入的數(shù)據(jù)和各種通信模塊寫入的數(shù)據(jù)；
[0034]自動識別位置傳感器控制單元，由主控制單元、讀寫數(shù)據(jù)及控制信號單元組成，用 于識別當(dāng)前所接的位置傳感器所支持的通信協(xié)議；
[0035] 485控制邏輯單元模塊，用于控制485芯片收發(fā)數(shù)據(jù)，使485芯片以差分信號與位 置傳感器對接通信。
[0036] 進(jìn)一步地，參見圖3,所述FPGA模塊還包括：
[0037] UART通信協(xié)議模塊，用于識別帶有UART接口的位置傳感器；
[0038] EnDat通信協(xié)議模塊，用于識別帶有EnDat接口的位置傳感器；
[0039] Biss通信協(xié)議模塊，用于識別帶有Biss接口的位置傳感器；
[0040] SSI通信協(xié)議模塊，用于識別帶有SSI接口的位置傳感器。
[0041] 進(jìn)一步地，參見圖3,所述CPU模塊接口控制單元與輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元相連 接，所述輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元與UART通信協(xié)議模塊、EnDat通信協(xié)議模塊、Biss通信協(xié) 議模塊、SSI通信協(xié)議模塊以及自動識別位置傳感器控制單元相連接，所述自動識別位置傳 感器控制單元與UART通信協(xié)議模塊、EnDat通信協(xié)議模塊、Biss通信協(xié)議模塊、SSI通信協(xié) 議模塊以及輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元相連接，所述485控制邏輯單元與UART通信協(xié)議模塊、 EnDat通信協(xié)議模塊、Biss通信協(xié)議模塊、SSI通信協(xié)議模塊以及自動識別位置傳感器控制 單元相連接。
[0042] 在本實(shí)施例中，使位置檢測裝置將目前市面上普遍使用的四種編碼器協(xié)議（UART 通信協(xié)議、EnDat通信協(xié)議、Biss通信協(xié)議，及SSI通信協(xié)議）完美兼容在一起，使壓縮機(jī)轉(zhuǎn) 子位置的檢測平臺具有智能識別上述任意一種編碼器的功能；同時(shí)，本壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的 檢測平臺具有很強(qiáng)的兼容性，將大大方便廣大客戶及現(xiàn)場技術(shù)人員對空調(diào)壓縮機(jī)的現(xiàn)場調(diào) 試。
[0043] 應(yīng)當(dāng)理解，以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利 范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或 間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于，包括壓縮機(jī)控制系統(tǒng)、帶有位置傳感 器用于檢測壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的電機(jī)，及兼容不同的位置傳感器的位置檢測裝置，所述電機(jī) 通過聯(lián)軸器與所述壓縮機(jī)控制系統(tǒng)相連接，所述電機(jī)與所述位置檢測裝置通信連接，所述 位置檢測裝置與所述壓縮機(jī)控制系統(tǒng)通信連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于，所述位置傳感器為 編碼器。
3. 如權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于，所述位置檢測裝置 包括：CPU模塊、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA模塊、485芯片以及位置傳感器接口；所述CPU模塊 與所述FPGA模塊通信連接，所述FPGA模塊與兩個(gè)所述485芯片通信連接，所述位置傳感器 接口與兩個(gè)所述485芯片通信連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于，所述CPU模塊與 FPGA模塊通過數(shù)據(jù)控制總線、地址控制總線，及讀寫控制總線相互連接，所述CPU模塊用于 根據(jù)接收到的位置傳感器的數(shù)據(jù)作出相應(yīng)的響應(yīng)；所述FPGA模塊用于將不同的位置傳感 器的數(shù)據(jù)發(fā)送至CPU，并提供接口供CPU模塊讀寫數(shù)據(jù)，以及控制所述485芯片收發(fā)數(shù)據(jù)和 輸出時(shí)鐘信號；所述485芯片用于將生存時(shí)間TTL電平和差分信號相互轉(zhuǎn)換；所述位置傳 感器接口用于多種位置傳感器信號的同一對接。
5. 如權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于，所述FPGA模塊包 括： CPU模塊接口控制單元，由數(shù)據(jù)、地址、讀寫控制總線組成，用于讀取CPU模塊寫入的數(shù) 據(jù)并將數(shù)據(jù)寫入輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元； 輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元，由RAM，及數(shù)據(jù)、地址和讀寫控制總線組成，用于緩存CPU模塊 寫入的數(shù)據(jù)和各種通信模塊寫入的數(shù)據(jù)； 自動識別位置傳感器控制單元，由主控制單元、讀寫數(shù)據(jù)及控制信號單元組成，用于識 別當(dāng)前所接的位置傳感器所支持的通信協(xié)議； 485控制邏輯單元模塊，用于控制485芯片收發(fā)數(shù)據(jù)，使485芯片以差分信號與位置傳 感器對接通信。
6. 如權(quán)利要求5所述的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于，所述FPGA模塊還包 括： 通用異步收發(fā)傳輸器UART通信協(xié)議模塊，用于識別帶有UART接口的位置傳感器； 位置編碼雙向數(shù)字接口 EnDat通信協(xié)議模塊，用于識別帶有EnDat接口的位置傳感 器； 雙向同步串行接口 Biss通信協(xié)議模塊，用于識別帶有Biss接口的位置傳感器； 同步串行接口 SSI通信協(xié)議模塊，用于識別帶有SSI接口的位置傳感器。
7. 如權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位置的檢測平臺，其特征在于，所述CPU模塊接口 控制單元與輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元相連接，所述輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元與UART通信協(xié)議 模塊、EnDat通信協(xié)議模塊、Biss通信協(xié)議模塊、SSI通信協(xié)議模塊以及自動識別位置傳感 器控制單元相連接，所述自動識別位置傳感器控制單元與UART通信協(xié)議模塊、EnDat通信 協(xié)議模塊、Biss通信協(xié)議模塊、SSI通信協(xié)議模塊以及輸入輸出數(shù)據(jù)緩沖單元相連接，所述 485控制邏輯單元與UART通信協(xié)議模塊、EnDat通信協(xié)議模塊、Biss通信協(xié)議模塊、SSI通 信協(xié)議模塊以及自動識別位置傳感器控制單元相連接。
【文檔編號】F04B51/00GK203906245SQ201420276734
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】暨綿浩 申請人:廣東美的制冷設(shè)備有限公司