一種用來替換psc電機的ecm電機力矩自動校正的方法
【專利摘要】一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，步驟1）通過計算的方法得出高速擋轉速組和低速擋轉速組對應力矩數據，并存儲在微處理器；步驟2）通過某種機制，選擇2組轉速組之一，根據PSC電機銘牌上的額定轉速來選擇以高速擋轉速組的最高擋位轉速（V6）1080RPM或者以低速擋轉速組的最高擋位轉速（V06）825RPM來進入力矩校正模式驅動電機，電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄穩(wěn)態(tài)力矩Tadj；步驟3）將穩(wěn)態(tài)力矩Tadj與每一組力矩數據中最高擋位轉速對應的力矩Tmax進行比較，若當穩(wěn)態(tài)力矩Tadj滿足110%?x?T[M-1]?max<?Tadj≤110%?x?T[M]max?，M?=?1，2，…，N時，則選用以T[M]?max所屬的該組力矩數據來運行電機，該組力矩數據對應各擋位轉速。
【專利說明】—種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法。

【背景技術】
[0002]參照圖1，顯示一臺用于民用HVAC (暖通空調系統(tǒng))系統(tǒng)的固定轉速PSC電機。圖1以一臺室內機負載為例，但是本專利也適用于室外機的應用。電機有四個繞組檔位抽頭，解調兩個制熱風扇轉速和兩個制冷風扇轉速。風扇轉速受爐具控制板的控制，板上配有制冷/制熱繼電器、低/高制冷繼電器和低/高制熱繼電器。其他的HVAC系統(tǒng)包括兩個制熱階段和單一制冷階段，或是制熱和制冷轉速的某種其他的組合。
[0003]當以高速運行時，PSC電機是合理有效率的，當以低速運行時，其效率可降至20%的范圍內。因為空調器蒸發(fā)器盤管需要比爐具換熱器更高的氣流，在爐具運行期間，風機電機以較低的轉速運行，這是低效率，如果爐具控制板有一個專門的繼電器來控制連續(xù)風扇模式，在連續(xù)風扇“0N”運行期間，電機以更低速度運行，效率最低。
[0004]因為上述PSC電機的低效，許多更新的HVAC系統(tǒng)使用電子換向電機——ECM電機(也可以稱作直流無刷永磁同步電機)，ECM電機使用電力大約正比于電機轉速的立方，而PSC電機使用的電功大約正比于電機轉速。因此，當電機轉速下降時，ECM電機使用的電功在電機轉速的整個范圍內低于PSC電機。如上所述，當循環(huán)連續(xù)運行風機時這點尤為重要。
[0005]為了取代現有的PSC電機，希望ECM電機直接嵌入替換PSC電機，而不需要或者盡可能少的改變改變原來的布線及連接關系，實現ECM電機的長處，不需要明顯改變原來的HVAC系統(tǒng)。更為有益的是，利用簡單的控制電路，降低這類替代系統(tǒng)的復雜性，取消附加的布線。
[0006]現有的專門取代PSC電機的ECM電機，其結構如圖2所示，包括電機實體I和電機控制器2，電機實體I包括定子組件、轉子組件、機殼組件，具有多達6根擋位輸入線L1、L2、L3、L4、L5和L6，電機控制器2包括控制線路板和盒體，電機控制器2結構如圖3所示，主要包括如下電路:微處理器、逆變電路、擋位檢測電路、運行參數檢測單元和電源部分，運行參數檢測單元檢測電機的轉子轉速信號、相電流信號、相電壓等信息，電源部分包括整流電路、穩(wěn)壓電路和DC-DC轉換電路，擋位檢測電路檢測6根擋位輸入線L1、L2、L3、L4、L5和L6的通電狀態(tài)，微處理器從小到大預設6個轉速(VI1、V12、V13、V14、V15、V16 )對應6根擋位輸入線L1、L2、L3、L4、L5和L6，電機運行工作時6根擋位輸入線L1、L2、L3、L4、L5和L6有一個或者多個(一般不超過四個)處于激活有效狀態(tài)，但是只有一個轉速通過檔位線的邏輯關系被選中，6個轉速(￥11、￥12、￥13、￥14、￥15、￥16 )是通過恒力矩的模式來控制運行，因為力矩與電流成正比，電機轉速的控制實質上轉換成對力矩即電流的控制，微處理器就6個轉速(￥11、￥12、￥13、￥14、￥15、￥16 )分別存儲有一組對應6個轉速的力矩值(Til、T12、T13、T14、T15、T16)，這是電機出廠時的設置。
[0007]但由于電機應用環(huán)境是不斷變化的，例如:靜壓、功率要求等，出廠時的預設的對應6根擋位輸入線一組力矩值很可能與環(huán)境不相適應，需要進行力矩的校正，才能適應應用環(huán)境的要求，使得實際轉速與預期的相符或相近。傳統(tǒng)的力矩校正的方法如專利號為:CN201180007124.7和US20110181216 (Al)已經披露，它是在工作現場使電機運行，并使電機達到5個轉速(VI1、V12、V13、V14、V15)的要求，并記錄現場測量的力矩實測值(T110、T120、T130、T140、T150)，用力矩實測值(T110、T120、T130、T140、T150)取代出廠時的預設力矩值(Til、T12、T13、T14、T15)，并控制電機運行。
[0008]上述的ECM電機以速度決定力矩的力矩的校正方法存在如下缺點:1)應用范圍窄，因為現有的PSC電機有兩種的額定轉速，一種以1080RPM為典型的6極電機，實際額定轉速在1000RPM至1200RPM范圍，另一種以825RPM為典型，實際額定轉速在800RPM至875RPM范圍，如果微處理器就6個轉速已經設定為一組，在上述已公布的專利中以1075RPM為最高轉速，那么其余4個轉速的預設值放在600到1075RPM之間，使得每個轉速間距較大，也無法在連續(xù)風扇模式下獲得比600RPM更低的轉速，不能同時適用兩種額定轉速的要求，導致應用范圍小；2)力矩不能自動微調，因為微處理器里面只有一組力矩實測值，當外部靜壓或者環(huán)境發(fā)生變化，不能選擇另外一組力矩實測值更貼近外部環(huán)境，導致控制不準確。在更換PSC電機時，如果風道里因為積灰而導致風機負載的外部靜壓較高，那么在1075RPM恒轉速模式下，穩(wěn)態(tài)力矩會比廠家標稱靜壓下的穩(wěn)態(tài)力矩小，結果就是在正常工作時，實際的力矩可能偏小導致風量偏小。


【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，該方法適用范圍更加廣，具有力矩自動調節(jié)功能，控制更加精確，更能輕易適應外部環(huán)境的變化。
[0010]本發(fā)明的第一種實施技術方案如下:
[0011]1、一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，所述的ECM電機具有定子組件、轉子組件、機殼組件以及電機控制器，所述的電機控制器包括微處理器、逆變電路和擋位檢測電路,ECM電機具有若干條設定擋位轉速的擋位輸入線，擋位檢測電路檢測擋位輸入線的通電狀況信號送到微處理器，微處理器根據擋位輸入線的通電狀況信號選擇轉速值，微處理器控制逆變電路驅動定子組件，其特征在于:它包括如下步驟:
[0012]步驟I)微處理器對應擋位輸入線(L1、L2、L3、L4、L5、L6)根據替換下來的PSC電機常見的轉速來預設定擋位轉速，鑒于實際情況下替換的PSC電機可能為6極或者8極，需要提供某種機制來選擇對應的2組轉速組之一，分別為高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速擋轉速組的最高擋位轉速(V6)設定為900RPM至1200RPM之間的一個值，對應一個6極PSC電機的額定轉速，低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)設定為800RPM至900RPM之間的一個值，對應一個8極PSC電機的額定轉速，在電機的額定功率的范圍內，由小到大選擇N個功率點，通過計算的方法得出每個功率點下的高速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，通過計算的方法得出每個功率點下的低速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，一共有2xN組力矩數據并存儲在微處理器里面，其中N組力矩值屬于高速擋轉速組，另外N組力矩值屬于低速擋轉速組；
[0013]步驟2)根據替換的PSC電機銘牌上的額定轉速來決定以高速擋轉速組最高擋位轉速(V6)還是以低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)的方式進入力矩校正模式運行電機；
[0014]步驟3)若替換的PSC電機銘牌上的額定轉速處于900RPM至1200RPM，則選擇以高速擋轉速組驅動電機進入力矩校正模式后把轉速控制在高速擋轉速組最高擋位轉速(V6),若替換的PSC電機銘牌上的額定轉速處于800RPM至900RPM范圍，則選擇以低速擋轉速組驅動電機進入力矩校正模式后把轉速控制在低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)，電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj ；
[0015]步驟4)將穩(wěn)態(tài)力矩Tadj與屬于高速擋轉速組的N組或者屬于低速擋轉速組的N組力矩的每一組最高擋位力矩Tmax進行比較,若當穩(wěn)態(tài)力矩Tadj滿足110% x T[M_1] max<Tadj ( 110% X T[M]max, M = 1,2,..., N時,貝U選用以Τ[Μ] max所屬的該組力矩數據，當M = I時，TOmax=O,在脫離力矩校正模式后，以正常方式來運行電機時，用選中的那組力矩值T[M]以恒力矩控制模式來運行電機，其穩(wěn)態(tài)下的轉速就近似對應著替換下來的PSC電機的各檔位轉速值。
[0016]上述所述的高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6個擋位轉速，V6是1080RPM，V5 是 975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，Vl 是 600RPM ；低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 個擋位轉速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03 是 660RPM，V02 是 600RPM，VOl 是 550RPM。
[0017]上述所述的微處理器存儲出廠時的2xN組力矩數據，其中一組力矩數據一旦選中后與擋位輸入線對應的轉速一一對應，用戶通過某種機制如多根擋位輸入線同時通電的方式，告訴微處理器以高速擋轉速組或者低速擋轉速組進入力矩自動校正模式。
[0018]上述所述的用戶不執(zhí)行力矩自動校正模式而直接運行電機時，或者需要恢復出廠預設力矩值而通過某種機制告訴微處理器時，此時以高速轉速檔中最大力矩所在的那一組力矩值為缺省狀態(tài)下電機運行的一組力矩數據。
[0019]上述所述的步驟4)中選定一組力矩數據T[M]后，如果滿足T[M] max<Tadj ( 110% X T[M]max，M = 1,2,…，N，那么T[M]中每個力矩需要乘以一個系數X作力矩微調，該系數X=Tadj/T [M] max ο
[0020]上述所述的步驟3)當以高速擋轉速組最高擋位轉速(V6)驅動電機運行時，如果在限定時間內不能進入穩(wěn)態(tài)，則依次減少轉速，直到達到穩(wěn)態(tài)；當以低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)驅動電機，如果在限定時間內不能進入穩(wěn)態(tài)，則依次增加轉速，直到達到穩(wěn)態(tài)，并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj。
[0021]本發(fā)明的第二種實施技術方案如下:
[0022]一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，所述的ECM電機具有定子組件、轉子組件、機殼組件以及電機控制器，所述的電機控制器包括微處理器、逆變電路和擋位檢測電路,ECM電機具有若干條設定擋位轉速的擋位輸入線，擋位檢測電路檢測擋位輸入線的通電狀況信號送到微處理器，微處理器根據擋位輸入線的通電狀況信號選擇轉速值，微處理器控制逆變電路驅動定子組件，其特征在于:它包括如下步驟:
[0023]步驟1)微處理器對應擋位輸入線(1^1、1^2、1^3、1^4、1^5、1^6)根據替換下來的PSC電機常見的轉速來預設定擋位轉速，鑒于實際情況下替換的PSC電機可能為6極或者8極，需要提供某種機制來選擇對應的2組轉速組之一，分別為高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速擋轉速組的最高擋位轉速(V6)設定為900RPM至1200RPM之間的一個值，對應一個6極PSC電機的額定轉速，低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)設定為800RPM至900RPM之間的一個值，對應一個8極PSC電機的額定轉速，在電機的額定功率的范圍內，由小到大選擇N個功率點，通過計算的方法得出每個功率點下的高速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，通過計算的方法得出每個功率點下的低速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，一共有2xN組力矩數據并存儲在微處理器里面，其中N組力矩值屬于高速擋轉速組，另外N組力矩值屬于低速擋轉速組；
[0024]步驟2)如果替換下來的PSC電機銘牌上的電機額定轉速模糊不清，不能知道額定轉速實際數據，或者安裝者希望采用更加簡化的方法，可以通過某種機制使電機進入全自動力矩校正模式；
[0025]步驟3)電機控制器的微處理器控制電機在高速擋轉速組的最高擋位轉速(V6)運行，電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadjl ;將穩(wěn)態(tài)力矩Tadjl與屬于高速擋轉速組的N組力矩數據中每一組最高擋位力矩Tmax進行比較，若當穩(wěn)態(tài)力矩TadjI滿足110%X T[M-1] max< Tadjl ^ 110% x T[M]max ,則選擇以Τ[Μ] max所屬的該組力矩數據分別對應多條擋位輸入線對應的轉速，M = 1,2,…，N，當M = I時，TOmax=O ；
[0026]步驟4)若步驟3超時無法達到穩(wěn)態(tài)或者穩(wěn)態(tài)力矩Tadjl> min (110% x T[N]max,Tmax-o),其中min (A, B)為取A和B的最小值的函數,Tmax-o為ECM電機的最大力矩,此時電機控制器的微處理器控制電機在低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)運行，電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj2 ;將穩(wěn)態(tài)力矩Tadj2與屬于低速擋轉速組的N組力矩數據中每一組最高擋位力矩Tm ax進行比較，若當穩(wěn)態(tài)力矩Tadj2滿足110% x T[M_1]max< Tadj2 ^ 110% x T[M]max ,則選用以T[M] max所屬的該組力矩數據分別對應多條擋位輸入線對應的轉速，M = 1，2，…，N，當M = I時，TOmax=O ；
[0027]步驟5)若步驟4超時無法達到穩(wěn)態(tài)或者穩(wěn)態(tài)力矩Tadj2> min (110% x T[N]max,Tmax-o)，則選中低速擋轉速組的N組力矩數據中T[N]max所屬的那一組力矩數據分別對應多條擋位輸入線對應的轉速；
[0028]步驟6)如果按照步驟5)選好力矩值，在脫離力矩校正模式后，以正常方式在最高檔位V6或V06上來運行電機時，如果實測風量過低，則需要更換更大馬力的電機。
[0029]上述所述的高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6個擋位轉速，V6是1080RPM，V5 是 975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，Vl 是 600RPM ；低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 個擋位轉速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03 是 660RPM，V02 是 600RPM，VOl 是 550RPM。
[0030]上述所述的用戶不執(zhí)行全自動力矩校正模式而直接運行電機時，或者需要恢復出廠預設力矩值而通過某種機制告訴微處理器時，此時以高速檔位組中最大力矩所在的那一組力矩值為缺省狀態(tài)下電機運行的一組力矩數據。
[0031]上述所述的選定一組力矩數據T[M]后，如果滿足T[M] max< Tadjl≤110% xT[M]max，M = 1,2,…，N，那么T[M]中每個力矩需要乘以一個系數X作力矩微調，該系數X=Tadjl/T[M]max ;如果滿足 T[M] max< Tadj2 ^ 110% x T[M]max，Μ = 1,2,...，Ν，那么T [Μ]中每個力矩需要乘以一個系數X作力矩微調,該系數X=Tadj2/T[M]max。
[0032]本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點:
[0033]I)微處理器對應擋位輸入線預設定擋位轉速，通過某種機制(如若干條設定擋位轉速的擋位輸入線同時通電)來選擇2組轉速組之一，分別為高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速擋轉速組的最高擋位轉速(V6)設定為1080RPM，對應一個6極PSC電機的額定轉速，低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)設定為825RPM，對應一個8極PSC電機的額定轉速。在電機的額定功率的范圍內，由小到大選擇若干個功率點(本文以N個功率點為例),通過計算的方法得出每個功率點下的高速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，通過計算的方法得出每個功率點下的低速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，一共有2xN組或者說6x2xN個力矩數據并存儲在微處理器里面，可以同時滿足現有市場上800RPM至900RPM范圍或者900RPM至1200RPM范圍額定轉速的PSC電機的替換要求，適用范圍廣，調節(jié)更加方便；
[0034]2)若替換的PSC電機上銘牌上的額定轉速處于900RPM至1200RPM，則以高速擋轉速組的最高擋位轉速驅動電機進入力矩校正模式后把轉速控制在1080RPM，若替換的PSC電機上銘牌上的額定轉速處于800RPM至900RPM范圍，則以低速擋轉速組的最高擋位轉速驅動電機把轉速控制在825RPM，電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj ;將穩(wěn)態(tài)力矩Tadj與屬于高速擋轉速組的N組或者屬于低速擋轉速組的N組力矩的每一組最高擋位轉速對應的力矩Tmax進行比較，若當穩(wěn)態(tài)力矩Tadj滿足110% x T[M_1] max<Tadj ( 110% X T[M]max，M = 1,2,…，N時，則選用以T[M] max所屬的該組力矩數據。在脫離力矩校正模式后，以正常方式來運行電機時，用選中的那組力矩值T[M]以恒力矩控制模式來運行電機，其穩(wěn)態(tài)下的轉速就近似對應著替換下來的PSC電機的各檔位轉速值。這樣，ECM電機可以適用不同功率PSC電機的要求，例如用1/2馬力的ECM電機，可以替換額定轉速825 R PM，功率為1/3馬力的PSC電機，也可以替換額定轉速1080 R PM，功率為1/4馬力的PSC電機，因為其可以選擇一組合適的力矩數據對應若干條擋位輸入線對應不同擋位轉速去運行電機，微調能力非常強，適應性更加廣，當然所述的ECM電機的額定功率需要大于或者等于被替換的PSC電機的額定功率，并且此PSC電機的額定功率下的額定力矩不超過該ECM的最大力矩范圍；另外，有多組的力矩數據進行選擇，控制精度更加高；
[0035]3)已公布現有專利里面的控制邏輯是“把轉速固定在1075RPM下并用穩(wěn)態(tài)力矩來決定工作力矩”，存在一定問題，因為如果管道很臟很堵的話，風機負載的外部靜壓高于廠商的標稱值，恒轉速狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)力矩會變小，導致正常工作模式下的工作力矩偏小，造成風量不足，使得采用該控制邏輯的ECM電機在這種情況下近似遵循一臺PSC電機的規(guī)律來鼓風(隨著外部靜壓的增加風量大幅度減小)，沒有充分利用ECM的高度靈活性來維持風量。而本發(fā)明的控制方法，通過預設力矩值的方法，即使管道很臟很堵或者靜壓較大，此時恒轉速狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)力矩下降，在相當大的范圍內還是可以選中合適的那一組力矩數據值，當然也可能因為過大的外部靜壓而選中低一組的力矩值。不管怎么選，都比直接按照“穩(wěn)態(tài)轉速直接決定工作力矩”的方法要選中大于或者相等的力矩。大多數情況下，這相當于用廠商標稱靜壓下的力矩值來進行恒力矩控制，對維持風量有更加顯著的效果。
[0036] 4)選定的一組力矩數據T[M]后，如果滿足T[M] max< Tadj≤ 110% x T[M]max，M=1,2,…，N，那么T[M]每個力矩需要乘以一個系數作力矩微調，該系數X=Tadj/T[M]max，從而對選定的一組力矩值進行微調，提高控制精度。這樣做的目的是，在進行力矩校正過程中如果因為風機負載的外部靜壓非常高，而導致恒轉速控制下的穩(wěn)態(tài)力矩過小，從而選中低一組的那組力矩值時，通過微調系數至少可以保證在正常工作時，實際輸出的力矩跟力矩校正時的穩(wěn)態(tài)力矩相等而不是更小。
[0037]5)上述所述的步驟3)當以高速擋轉速組的1080RPM驅動電機運行時，如果在限定時間內不能進入穩(wěn)態(tài)，則依次減少轉速(如每次30RPM)，直到達到穩(wěn)態(tài)；當以低速擋轉速組的825RPM驅動電機時，如果在限定時間內不能進入穩(wěn)態(tài)，則依次增加轉速(如每次30RPM)，直到達到穩(wěn)態(tài)，并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj，這樣可以避免力矩校正過程進入死循環(huán)。
[0038]6)如果替換下來的PSC電機銘牌上的電機額定轉速模糊不清，不能知道額定轉速實際數據，或者安裝者希望采用更加簡化的方法，可以通過某種機制如多根擋位輸入線同時通電或者人工跳線的方式使電機進入全自動力矩校正模式；自動化程度高，并簡化安裝步驟。

【專利附圖】

【附圖說明】
:
[0039]圖1是傳統(tǒng)的空調風機系統(tǒng)使用的PSC電機的接線示意圖；
[0040]圖2是現有的用來替換PSC電機的ECM電機的結構示意圖；
[0041]圖3是現有替換PSC電機的ECM電機的控制器的電路方框圖；
[0042]圖4是本發(fā)明的控制流程圖；
[0043]圖5a是本發(fā)明的具體實施例三對應的一部分控制流程圖；
[0044]圖5b是本發(fā)明的具體實施例三對應的另一部分控制流程圖。

【具體實施方式】
:
[0045]如圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明的一種用來替換PSC電機的ECM電機，所述的ECM電機的額定功率大于或者等于PSC電機的額定功率，所述的ECM電機包括電機實體I和電機控制器2，電機實體I包括定子組件、轉子組件、機殼組件，具有6根擋位輸入線L1、L2、L3、L4、L5和L6，電機控制器2包括控制線路板和盒體，電機控制器2結構如圖3所示，主要包括如下電路:微處理器、逆變電路、擋位檢測電路、運行參數檢測單元和電源部分，運行參數檢測單元檢測電機的轉子轉速信號、相電流信號、相電壓等信息，電源部分包括整流電路、穩(wěn)壓電路和DC-DC轉換電路，擋位檢測電路檢測6根擋位輸入線L1、L2、L3、L4、L5和L6的通電狀態(tài)，并將通電狀態(tài)信號送到微處理器，微處理器根據擋位輸入線的通電狀況信號選擇轉速值，微處理器控制逆變電路驅動定子組件。
[0046]本發(fā)明的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:它包括如下步驟:
[0047]步驟1)微處理器對應擋位輸入線(1^1、1^2、1^3、1^4、1^5、1^6)根據替換下來的PSC電機常見的轉速來預設定擋位轉速，鑒于實際情況下替換的PSC電機可能為6極或者8極，需要提供某種機制來選擇對應的2組轉速組之一，分別為高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速擋轉速組的最高擋位轉速(V6)設定為900RPM至1200RPM之間的一個值，對應一個6極PSC電機的額定轉速，低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)設定為800RPM至900RPM之間的一個值，對應一個8極PSC電機的額定轉速，在電機的額定功率的范圍內，由小到大選擇N個功率點，通過計算的方法得出每個功率點下的高速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，通過計算的方法得出每個功率點下的低速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，一共有2xN組力矩數據并存儲在微處理器里面，其中N組力矩值屬于高速擋轉速組，另外N組力矩值屬于低速擋轉速組；
[0048]步驟2)根據替換的PSC電機銘牌上的額定轉速來決定以高速擋轉速組最高擋位轉速(V6)還是以低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)的方式進入力矩校正模式運行電機；
[0049]步驟3)若替換的PSC電機銘牌上的額定轉速處于900RPM至1200RPM，則選擇以高速擋轉速組驅動電機進入力矩校正模式后把轉速控制在高速擋轉速組最高擋位轉速(V6),若替換的PSC電機銘牌上的額定轉速處于800RPM至900RPM范圍，則選擇以低速擋轉速組驅動電機進入力矩校正模式后把轉速控制在低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)，電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj ；
[0050]步驟4)將穩(wěn)態(tài)力矩Tadj與屬于高速擋轉速組的N組或者屬于低速擋轉速組的N組力矩的每一組最高擋位力矩Tmax進行比較，若當穩(wěn)態(tài)力矩Tadj滿足110% x T[M_1]max< Tadj ^ 110% x T[M]max, M= 1,2,…，N時，貝U選用以T[M] max所屬的該組力矩數據。在脫離力矩校正模式后，以正常方式來運行電機時，用選中的那組力矩值T[M]以恒力矩控制模式來運行電機，其穩(wěn)態(tài)下的轉速就近似對應著替換下來的PSC電機的各檔位轉速值。
[0051]上述的高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6個擋位轉速，V6是1080RPM，V5是 975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，Vl 是 600RPM ；低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 個擋位轉速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03是660RPM，V02是600RPM，VOl是550RPM。這些速度設置值與現在市場上PSC電機的擋位速度設置值接近。
[0052]上述的微處理器存儲出廠時的2xN組力矩數據，用戶通過某種機制如對多根擋位輸入線同時通電方式(即圖4所述的擋位狀態(tài)設定)進入力矩自動校正模式，從而選中其中一組，該組力矩數據與擋位輸入線對應的轉速一一對應。
[0053]上述所述的用戶不執(zhí)行力矩自動校正模式而直接運行電機時，則以高速擋位組中最大力矩所在的那一組力矩值為缺省狀態(tài)下電機運行的一組力矩數據。
[0054]上述所述的步驟4)中選定一組力矩數據T[M]后，如果滿足T[M] max<Tadj ( 110% X T[M]max，M = 1,2,…，N，那么T[M]中每個力矩需要乘以一個系數X作力矩微調，該系數X=Tadj/T [M] max ο
[0055]上述步驟3)當以高速擋轉速組最高擋位轉速(V6)驅動電機運行時，如果在限定時間內不能進入穩(wěn)態(tài)，則依次減少轉速，直到達到穩(wěn)態(tài)；當以低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)驅動電機，如果在限定時間內不能進入穩(wěn)態(tài)，則依次增加轉速，直到達到穩(wěn)態(tài)，并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj。
[0056]具體實施例一:
[0057]選擇一臺用來替換PSC電機的ECM電機，其額定功率1/2HP，所述的ECM電機的額定功率大于或者等于PSC電機的額定功率，該電機的出廠時設置6根擋位輸入線L1、L2、L3、L4、L5和L6的對應6個轉速和6個力矩，這6個力矩是一組出廠時的缺省力矩數據；見表I所示，

【權利要求】
1.一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，所述的ECM電機具有定子組件、轉子組件、機殼組件以及電機控制器，所述的電機控制器包括微處理器、逆變電路和擋位檢測電路,ECM電機具有若干條設定擋位轉速的擋位輸入線，擋位檢測電路檢測擋位輸入線的通電狀況信號送到微處理器，微處理器根據擋位輸入線的通電狀況信號選擇轉速值，微處理器控制逆變電路驅動定子組件，其特征在于:它包括如下步驟: 步驟1)微處理器對應擋位輸入線(11、1^2、1^3、1^4、1^5、1^6)根據替換下來的PSC電機常見的轉速來預設定擋位轉速，鑒于實際情況下替換的PSC電機可能為6極或者8極，需要提供某種機制來選擇對應的2組轉速組之一，分別為高速擋轉速組(￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6)和低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速擋轉速組的最高擋位轉速(V6)設定為900RPM至1200RPM之間的一個值，對應一個6極PSC電機的額定轉速，低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)設定為800RPM至900RPM之間的一個值，對應一個8極PSC電機的額定轉速，在電機的額定功率的范圍內，由小到大選擇N個功率點，通過計算的方法得出每個功率點下的高速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，通過計算的方法得出每個功率點下的低速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，一共有2xN組力矩數據并存儲在微處理器里面，其中N組力矩值屬于高速擋轉速組，另外N組力矩值屬于低速擋轉速組； 步驟2)根據替換的PSC電機銘牌上的額定轉速來決定以高速擋轉速組最高擋位轉速(V6)還是以低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)的方式進入力矩校正模式運行電機； 步驟3)若替換的PSC電機銘牌上的額定轉速處于900RPM至1200RPM，則選擇以高速擋轉速組驅動電機進入力矩校正模式后把轉速控制在高速擋轉速組最高擋位轉速(V6)，若替換的PSC電機銘牌上的額定轉速處于800RPM至900RPM范圍，則選擇以低速擋轉速組驅動電機進入力矩校正模式后把轉速控制在低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06),電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄下此時的 穩(wěn)態(tài)力矩Tadj ； 步驟4)將穩(wěn)態(tài)力矩Tadj與屬于高速擋轉速組的N組或者屬于低速擋轉速組的N組力矩的每一組最高擋位力矩Tmax進行比較,若當穩(wěn)態(tài)力矩Tadj滿足110% x T[M_1] max<Tadj ( 110% X T[M]max, M = 1,2,..., N時,貝U選用以Τ[Μ] max所屬的該組力矩數據，當M = I時，T0max=0。在脫離力矩校正模式后，以正常方式來運行電機時，用選中的那組力矩值T[M]以恒力矩控制模式來運行電機，其穩(wěn)態(tài)下的轉速就近似對應著替換下來的PSC電機的各檔位轉速值。
2.根據權利要求1所述的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6個擋位轉速，V6是1080RPM，V5是975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，V1 是 600RPM ；低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 個擋位轉速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03 是660RPM, V02 是 600RPM，VOl 是 550RPM。
3.根據權利要求1或2所述的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:微處理器存儲出廠時的2xN組力矩數據，其中一組力矩數據一旦選中后與擋位輸入線對應的轉速一一對應，用戶通過某種機制告訴微處理器以高速擋轉速組或者低速擋轉速組進入力矩自動校正模式。
4.根據權利要求1或2所述的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:用戶不執(zhí)行力矩自動校正模式而直接運行電機時，或者需要恢復出廠預設力矩值而通過某種機制告訴微處理器，此時以高速擋轉速組中最大力矩所在的那一組力矩值為缺省狀態(tài)下電機運行的一組力矩數據。
5.根據權利要求1或2所述的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:步驟4)中選定一組力矩數據T[M]后，如果滿足T[M] max< Tadj≤110%X T[M]max , M = 1,2,…，N，那么T[M]中每個力矩需要乘以一個系數X作力矩微調，該系數 X=Tadj/T[M]max。
6.根據權利要求1或2所述的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:步驟3)當以高速擋轉速組最高擋位轉速(V6)驅動電機運行時，如果在限定時間內不能進入穩(wěn)態(tài)，則依次減少轉速，直到達到穩(wěn)態(tài)；當以低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)驅動電機，如果在限定時間內不能進入穩(wěn)態(tài)，則依次增加轉速，直到達到穩(wěn)態(tài)，并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj。
7.一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，所述的ECM電機具有定子組件、轉子組件、機殼組件以及電機控制器，所述的電機控制器包括微處理器、逆變電路和擋位檢測電路,ECM電機具有若干條設定擋位轉速的擋位輸入線，擋位檢測電路檢測擋位輸入線的通電狀況信號送到微處理器，微處理器根據擋位輸入線的通電狀況信號選擇轉速值，微處理器控制逆變電路驅動定子組件，其特征在于:它包括如下步驟: 步驟1)微處理器對應擋位輸入線(11、1^2、1^3、1^4、1^5、1^6)根據替換下來的PSC電機常見的轉速來預設定擋位轉速，鑒于實際情況下替換的PSC電機可能為6極或者8極，需要提供某種機制來選擇對應的2組轉速組之一，分別為高速擋轉速組(￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6)和低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速擋轉速組的最高擋位轉速(V6)設定為900RPM至1200RPM之間的一 個值，對應一個6極PSC電機的額定轉速，低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)設定為800RPM至900RPM之間的一個值，對應一個8極PSC電機的額定轉速，在電機的額定功率的范圍內，由小到大選擇N個功率點，通過計算的方法得出每個功率點下的高速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，通過計算的方法得出每個功率點下的低速擋轉速組對應不同的輸出力矩形成6個一組的力矩數據，一共有2xN組力矩數據并存儲在微處理器里面，其中N組力矩值屬于高速擋轉速組，另外N組力矩值屬于低速擋轉速組； 步驟2)通過某種機制使電機進入全自動力矩校正模式； 步驟3)電機控制器的微處理器控制電機在高速擋轉速組的最高擋位轉速(V6)運行，電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadjl ;將穩(wěn)態(tài)力矩Tadjl與屬于高速擋轉速組的N組力矩數據中每一組最高擋位力矩Tmax進行比較,若當穩(wěn)態(tài)力矩Tadj I滿足110% xT[M-1] max< Tadjl ^ 110% x T[M]max ,則選擇以T[M] max所屬的該組力矩數據分別對應多條擋位輸入線對應的轉速，M = 1,2,…，N，當M = I時，TOmax=O ； 步驟4)若步驟3超時無法達到穩(wěn)態(tài)或者穩(wěn)態(tài)力矩Tadjl > min (110% x T[N]max, Tmax-o),其中min (A, B)為取A和B的最小值的函數，Tmax-o為ECM電機的最大力矩，此時電機控制器的微處理器控制電機在低速擋轉速組的最高擋位轉速(V06)運行，電機運行達到穩(wěn)態(tài)并記錄下此時的穩(wěn)態(tài)力矩Tadj2 ;將穩(wěn)態(tài)力矩Tadj2與屬于低速擋轉速組的N組力矩數據中每一組最高擋位力矩Tmax進行比較，若當穩(wěn)態(tài)力矩Tadj2滿足110% xT[M-1] max< Tadj2 ^ 110% x T[M]max ,則選用以T[M] max所屬的該組力矩數據分別對應多條擋位輸入線對應的轉速，M = 1,2,…，N，當M = I時，TOmax=O ； 步驟5)若步驟4超時無法達到穩(wěn)態(tài)或者穩(wěn)態(tài)力矩Tadj2 > min (110%xT[N]max,Tmax-o),則選中低速擋轉速組的N組力矩數據中T[N]max所屬的那一組力矩數據分別對應多條擋位輸入線對應的轉速； 步驟6)如果按照步驟5)選好力矩值，在脫離力矩校正模式后，以正常方式在最高檔位V6或V06上來運行電機時，如果實測風量過低，則需要更換更大馬力的電機。
8.根據權利要求7所述的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:高速擋轉速組(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6個擋位轉速，V6是1080RPM，V5是975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，V1 是 600RPM ；低速擋轉速組(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 個擋位轉速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03 是660RPM, V02 是 600RPM，VOl 是 550RPM。
9.根據權利要求7或8所述的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:用戶不執(zhí)行全自動力矩校正模式而直接運行電機時，或者需要恢復出廠預設力矩值而通過某種機制告訴微處理器時，此時以高速檔位組中最大力矩所在的那一組力矩值為缺省狀態(tài)下電機運行的一組力矩數據。
10.根據權利要求7或8所述的一種用來替換PSC電機的ECM電機力矩自動校正的方法，其特征在于:選定一組力矩數據T[M]后，如果滿足T[M] max< Tadjl ^ 110% x T[M]max，M = 1,2,…，N，那么T[M]中每個力矩需要乘以一個系數X作力矩微調，該系數X=Tadjl/T[M]max ;如果滿足 T[M] max< Tadj2 ^ 110% x T[M]max，M = 1,2,…，N，那么 T[M]中每個力矩需要乘以一個系數X作力矩微調，該系數X=Tadj2/T [MJmax0
【文檔編號】H02P6/08GK104052343SQ201310082334
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月14日 優(yōu)先權日:2013年3月14日
【發(fā)明者】胡戈, 邊文清 申請人:中山大洋電機股份有限公司