专利名称：空调风机转速闭环控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种空调风机转速控制装置。
背景技术：
一股空调风机转速控制装置，包括电源电路、中央处理器、转速设定电路、驱动电 路、功率电路、通讯电路、保护电路、存储单元组成。电源输入后依次经过整流模块、有源PFC 电路、滤波模块后，产生高压的母线电压，该母线电压一方面为功率电路提供母线电源，另 一方面经过DC-DC降压后为中央处理器、转速设定电路、驱动电路、通讯电路、保护电路等 提供低压电源。其工作过程为用户设定风机转速，转速设定电路中生成与设定转速对应的 电压值，中央处理器通过中央处理器内置的模数转换模块将外部转速设定电路中的电压进 行采样处理后计算出设定转速；中央处理器通过PID计算后，产生合适的PWM信号影响驱动 电路，控制功率电路中功率管的通、断，从而产生高压的PWM信号，使电机按照指定转速运 转起来。空调风机转速闭环无位置控制装置存储单元保存了控制系统相关参数。无刷直流电机控制系统根据用户给定的转速控制信号输出恒定占空比的PWM波 形驱动电机运转，这种做法忽视了环境实际情况，如当前是否在逆风运行，当前母线电压 是否为额定电压，如果实际环境不同，即使是相同的PWM信号输出，风机的转速也是不相同 的。由于控制系统的风机为开环控制，风机转速会因外在因素而变化，影响舒适度，为保持 风速的恒定，用户需不断调整风机转速设定值，操作麻烦。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与 改进，提供一种空调风机转速闭环控制装置，以达到自动控制的目的。为此，本实用新型采 取以下技术方案。空调风机转速闭环控制装置，包括用于输入用户给定转速的转速设定模块、用于 根据给定的转速控制电机转速的控制模块，其特征在于所述的控制模块设有电机转速反 馈模块。将电机实际转速反馈至控制模块，控制模块依据实际转速与设定转速的差值，进行 补偿，使稳定后的实际转速控制在一定范围内。减小风机实际转速与设定转速偏差，避免转 速过快或过低，无需不断人为修改风机转速设定值以满足室内舒适度要求，有助于节能，防 止能源的浪费。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特 征。所述的电机转速反馈模块包括模数转换单元、位置识别电路及通过模数转换单元 与位置识别电路连接的反馈转速计算单元，所述的位置识别电路与电机三相电连接用于采 集三相反电动势，反馈转速计算单元用于根据三相反电动势计算实际电机转速，所述的反 馈转速计算单元与控制模块连接以将实际的电机转速反馈给控制模块。位置识别电路对电 机在运行过程中三相反电动势进行检测采样，通过反馈转速计算单元计算电机实际转速，以软件实现位置识别，而没有使用霍尔传感器来识别电机转子所处的位置，因而，电机的结 构简单、体积小、成本低、运行可靠、噪音小，一致性好，适合大批量生产的空调风机。所述的控制模块包括与反馈转速计算单元相连用于比较设定转速与实际转速值 的比较单元、与比较单元连接用于重新确定脉宽调制(PWM)信号以驱动电机运转的转速设 定单元。转速设定单元根据设定的转速初步确定脉宽调制信号通过驱动电路和功率电路使 电机运转，使用位置识别电路测量出当前的转速，比较单元比较当前转速与设定转速，得转 速差，通过PID计算后，转速设定单元产生合适PWM信号控制驱动电路中功率管的通、断，从 而产生高压的控制信号使电机运转起来。所述的反馈转速计算单元、比较单元、转速设定单元位于同一单片机中。有益效果增设电机转速反馈模块，风机速度闭环控制，将电机实际转速反馈至控 制模块，控制模块依据实际转速与设定转速的差值，进行补偿，使稳定后的实际转速控制在 设定范围内。减小风机实际转速与设定转速偏差，避免转速过快或过低，无需不断人为修改 风机转速设定值以满足室内舒适度要求，有助于节能，防止能源的浪费。2、采用位置识别电路实现转速的反馈，以软件实现位置识别，而没有使用霍尔传 感器来识别电机转子所处的位置，因而，电机的结构简单、体积小、成本低、运行可靠、噪音 小，一致性好，适合大批量生产的空调风机。
图1是本实用新型结构原理图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。如图1所示，本实用新型包括用于输入用户给定转速的转速设定模块、用于根据 给定的转速控制电机转速的控制模块，控制模块设有电机转速反馈模块。电机转速反馈模 块包括模数转换单元、位置识别电路及通过模数转换单元与位置识别电路连接的反馈转速 计算单元，位置识别电路与电机三相电连接用于采集三相反电动势，反馈转速计算单元用 于根据三相反电动势计算实际电机转速，反馈转速计算单元与控制模块连接以将实际的电 机转速反馈给控制模块。控制模块包括与反馈转速计算单元相连用于设定转速与实际转速 比较的比较单元、与比较单元连接用于重新确定脉宽调制(PWM)信号以驱动电机运转的转 速设定单元。反馈转速计算单元、比较单元、转速设定单元设于同一单片机中。工作过程1、用户根据需要设定风机转速值；2、转速设定电路中产生与设定风机 转速值对应的电压值；3、单片机内置的模数转换模块将转速设定电路中的电压进行采样处 理后，转速设定单元计算出设定转速；4、经PID计算，产生合适的PWM信号影响驱动电路，控 制功率电路中功率管的通、断，从而产生高压的PWM信号，使电机按照指定转速运转起来; 5、位置识别电路采集电机三相反电动势；6、采集的三相反电动势信息通过模数转换模块送 往反馈转速计算单元；7、反馈转速计算单元得出电机的实际转速，并送至比较单元，进行转 速的比较、补偿计算；8、转速设定单元根据转速比较值，调整脉宽调制(PWM)信号以驱动电 机，重复步骤4。以上图1所示的空调风机转速闭环控制装置是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其 进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
权利要求1.空调风机转速闭环控制装置，包括用于输入用户给定转速的转速设定模块、用于根 据给定的转速控制电机转速的控制模块，其特征在于所述的控制模块设有电机转速反馈 模块。
2.根据权利要求1所述的空调风机转速闭环控制装置，其特征在于所述的电机转速 反馈模块包括模数转换单元、位置识别电路及通过模数转换单元与位置识别电路连接的反 馈转速计算单元，所述的位置识别电路与电机三相电连接用于采集三相反电动势，反馈转 速计算单元用于根据三相反电动势计算实际电机转速，所述的反馈转速计算单元与控制模 块连接以将实际的电机转速反馈给控制模块。
3.根据权利要求2所述的空调风机转速闭环控制装置，其特征在于所述的控制模块 包括与反馈转速计算单元相连用于比较设定转速与实际转速值的比较单元、与比较单元连 接用于确定脉宽调制PWM信号以驱动电机运转的转速设定单元。
4.根据权利要求3所述的空调风机转速闭环控制装置，其特征在于所述的反馈转速 计算单元、比较单元、转速设定单元位于同一单片机中。
专利摘要空调风机转速闭环控制装置，涉及一种空调风机转速控制装置。现控制系统开环控制风机，风机转速因外在因素而变化，影响舒适度，为保持风速的恒定，用户需不断调整风机转速设定值，操作麻烦。本实用新型包括用于输入用户给定转速的转速设定模块、用于根据给定的转速控制电机转速的控制模块，其特征在于所述的控制模块设有电机转速反馈模块。本技术方案的实施可减小风机实际转速与设定转速偏差，避免转速过快或过低，无需不断人为修改风机转速设定值以满足室内舒适度要求，有助于节能，防止能源的浪费。
文档编号F04D27/00GK201865949SQ20102027652
公开日2011年6月15日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者严伟灿, 付贵霖, 廉晨龙, 谷建明, 郝兆礼 申请人:卧龙电气集团股份有限公司