压缩机转子位置的检测平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种压缩机转子位置的检测平台，包括压缩机控制系统、带有位置传感器的并用于检测压缩机转子位置的电机，及兼容不同的位置传感器的位置检测装置，所述电机通过联轴器与所述压缩机控制系统相连接，所述电机与所述位置检测装置通信连接，所述位置检测装置与所述压缩机控制系统通信连接。本实用新型通过电机的位置传感器实时、准确地读出压缩机转子的精确位置，位置检测装置通过比较和处理空调压缩机转子位置的精确位置和估计位置，得出位置估计器的准确度，进而便于对位置估计器进行改进和完善。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及空调压缩机领域，具体涉及一种检测压缩机转子位置的检测平 台。 压缩机转子位置的检测平台
【背景技术】
[0002] 空调压缩机控制系统对压缩机转子位置的检测一般采用无传感器控制，而位置估 计器的设计是无传感器的空调压缩机控制系统的核心所在，位置估计器通过检测压缩机的 定子电流、反电势常数，及电子电阻等多种参数来估算出压缩机转子的位置。因此位置估计 器设计的准确性极大地影响到压缩机控制系统的性能。位置估计器越准确，压缩机运行越 平稳，噪音越低，效率越高，反之，压缩机振动越大，噪音越高，甚至出现失步和失控问题。但 是，利用位置估计器确定压缩机转子位置的方案始终存在一个缺点，压缩机的位置值是估 计出来的，或多或少都会有误差，特别是在极低速启动和运行时振动较大，启动较慢，很难 做到快速启停，位置估计器对压缩机转子位置估计误差较大，严重影响空调压缩机的运行 效率。
[0003] 上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有 技术。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的主要目的在于提供一种压缩机转子位置的检测平台，旨在解决无传 感器控制的空调压缩机控制系统对压缩机转子位置估计不准确的问题。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型提供一种压缩机转子位置的检测平台，其特征在于， 包括压缩机控制系统、带有位置传感器用于检测压缩机转子位置的电机，及兼容不同的位 置传感器的位置检测装置，所述电机通过联轴器与所述压缩机控制系统相连接，所述电机 与所述位置检测装置通信连接，所述位置检测装置与所述压缩机控制系统通信连接。
[0006] 优选地，所述位置传感器为编码器。
[0007] 优选地，所述位置检测装置包括：CPU模块、现场可编程门阵列FPGA模块、485芯片 以及位置传感器接口；所述CPU模块与所述FPGA模块通信连接，所述FPGA模块与两个所述 485芯片通信连接，所述位置传感器接口与两个所述485芯片通信连接。
[0008] 优选地，所述CPU模块与FPGA模块通过数据控制总线、地址控制总线，及读写控制 总线相互连接，所述CPU模块用于根据接收到的位置传感器的数据作出相应的响应；所述 FPGA模块用于将不同的位置传感器的数据发送至CPU，并提供接口供CPU模块读写数据，以 及控制所述485芯片收发数据和输出时钟信号；所述485芯片用于将生存时间TTL电平和 差分信号相互转换；所述位置传感器接口用于多种位置传感器信号的同一对接。
[0009] 优选地，所述FPGA模块包括：
[0010] CPU模块接口控制单元，由数据、地址、读写控制总线组成，用于读取CPU模块写入 的数据并将数据写入输入输出数据缓冲单元；
[0011] 输入输出数据缓冲单元，由RAM、数据、地址和读写控制总线组成，用于缓存CPU模 块写入的数据和各种通信模块写入的数据；
[0012] 自动识别位置传感器控制单元，由主控制单元、读写数据及控制信号单元组成，用 于识别当前所接的位置传感器所支持的通信协议；
[0013] 485控制逻辑单元模块，用于控制485芯片收发数据，使485芯片以差分信号与位 置传感器对接通信。
[0014] 优选地，所述FPGA模块还包括：
[0015] UART通信协议模块，用于识别带有UART接口的位置传感器；
[0016] EnDat通信协议模块，用于识别带有EnDat接口的位置传感器；
[0017] Biss通信协议模块，用于识别带有Biss接口的位置传感器；
[0018] SSI通信协议模块，用于识别带有SSI接口的位置传感器。
[0019] 优选地，所述CPU模块接口控制单元与输入输出数据缓冲单元相连接，所述输入 输出数据缓冲单元与UART通信协议模块、EnDat通信协议模块、Biss通信协议模块、SSI通 信协议模块以及自动识别位置传感器控制单元相连接，所述自动识别位置传感器控制单元 与UART通信协议模块、EnDat通信协议模块、Biss通信协议模块、SSI通信协议模块以及输 入输出数据缓冲单元相连接，所述485控制逻辑单元与UART通信协议模块、EnDat通信协 议模块、Biss通信协议模块、SSI通信协议模块以及自动识别位置传感器控制单元相连接。
[0020] 本实用新型通过联轴器将带有位置传感器的电机与压缩机控制系统相连接，位置 检测装置分别与电机和压缩机控制系统通信连接共同组建一个压缩机转子位置的检测平 台；检测平台运行时，电机通过位置传感器实时、准确地读出压缩机转子的精确位置，并把 精确位置传输给位置检测装置；空调压缩机控制系统本身通过位置估计器读出空调压缩机 转子的估计位置，并将估计位置传输给位置检测装置；位置检测装置通过比较和处理空调 压缩机转子位置的精确位置和估计位置，得出位置估计器的准确度，进而便于对位置估计 器进行改进和完善。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1为本实用新型压缩机转子位置的检测平台的结构示意图；
[0022] 图2为本实用新型位置检测装置的结构示意图；
[0023] 图3为本实用新型FPGA模块的结构示意图。
[0024] 本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0025] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本 实用新型。
[0026] 参见图1，本实用新型提供一种压缩机转子位置的检测平台，其特征在于，包括压 缩机控制系统、带有位置传感器用于检测压缩机转子位置的电机，及兼容不同的位置传感 器的位置检测装置，所述电机通过联轴器与所述压缩机控制系统相连接，所述电机与所述 位置检测装置通信连接，所述位置检测装置与所述压缩机控制系统通信连接。
[0027] 在本实施例中，通过联轴器将带有位置传感器的电机与压缩机控制系统相连接， 位置检测装置分别与电机和压缩机控制系统通信连接共同组建一个压缩机转子位置的检 测平台；检测平台运行时，电机通过位置传感器实时、准确地读出压缩机转子的精确位置 (即压缩机转子的实际位置），并把精确位置传输给位置检测装置；空调压缩机控制系统 本身通过位置估计器估算出空调压缩机转子的估计位置，并将估计位置传输给位置检测装 置；位置检测装置通过比较和处理空调压缩机转子位置的精确位置和估计位置，计算出估 计位置与精确位置的差值，进而对估计器的各项参数进行调节，以使调节后的估计器所估 计得到的估计位置趋向精确位置，从而便于对位置估计器的性能进行改进和完善。
[0028] 进一步地，所述位置传感器为编码器。编码器（encoder)是将信号（如比特流） 或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，在检测平台运行时， 通过编码器能够实时、准确地读出电机所在的精确位置。
[0029] 进一步地，参见图2,所述位置检测装置包括：CPU模块、现场可编程门阵列FPGA模 块、485芯片以及位置传感器接口；所述CPU模块与所述FPGA模块通信连接，所述FPGA模 块与两个所述485芯片通信连接，所述位置传感器接口与两个所述485芯片通信连接。在 本实施例中，通过FPGA替换了普通的单片机，使位置检测装置具有更多地接口数，并且接 口具有更强的兼容性。
[0030] 进一步地，参见图1和图2,所述CPU模块与FPGA模块通过数据控制总线、地址控 制总线，及读写控制总线相互连接，所述CPU模块用于根据接收到的位置传感器的数据作 出相应的响应；所述FPGA模块用于将不同的位置传感器的数据发送至CPU，并提供接口供 (PU模块读写数据，以及控制所述485芯片收发数据和输出时钟信号；所述485芯片用于将 生存时间TTL电平和差分信号相互转换；所述位置传感器接口用于多种位置传感器信号的 同一对接。在本实施例中，CPU模块通过数据控制总线、地址控制总线，及读写控制总线与 FPGA模块进行相互，CPU模块针对FPGA模块反馈的内容进行相应的操作和控制。
[0031] 进一步地，参见图3,所述FPGA模块包括：
[0032] CPU模块接口控制单元，由数据、地址、读写控制总线组成，用于读取CPU模块写入 的数据并将数据写入输入输出数据缓冲单元；
[0033] 输入输出数据缓冲单元，由RAM、数据、地址和读写控制总线组成，用于缓存CPU模 块写入的数据和各种通信模块写入的数据；
[0034]自动识别位置传感器控制单元，由主控制单元、读写数据及控制信号单元组成，用 于识别当前所接的位置传感器所支持的通信协议；
[0035] 485控制逻辑单元模块，用于控制485芯片收发数据，使485芯片以差分信号与位 置传感器对接通信。
[0036] 进一步地，参见图3,所述FPGA模块还包括：
[0037] UART通信协议模块，用于识别带有UART接口的位置传感器；
[0038] EnDat通信协议模块，用于识别带有EnDat接口的位置传感器；
[0039] Biss通信协议模块，用于识别带有Biss接口的位置传感器；
[0040] SSI通信协议模块，用于识别带有SSI接口的位置传感器。
[0041] 进一步地，参见图3,所述CPU模块接口控制单元与输入输出数据缓冲单元相连 接，所述输入输出数据缓冲单元与UART通信协议模块、EnDat通信协议模块、Biss通信协 议模块、SSI通信协议模块以及自动识别位置传感器控制单元相连接，所述自动识别位置传 感器控制单元与UART通信协议模块、EnDat通信协议模块、Biss通信协议模块、SSI通信协 议模块以及输入输出数据缓冲单元相连接，所述485控制逻辑单元与UART通信协议模块、 EnDat通信协议模块、Biss通信协议模块、SSI通信协议模块以及自动识别位置传感器控制 单元相连接。
[0042] 在本实施例中，使位置检测装置将目前市面上普遍使用的四种编码器协议（UART 通信协议、EnDat通信协议、Biss通信协议，及SSI通信协议）完美兼容在一起，使压缩机转 子位置的检测平台具有智能识别上述任意一种编码器的功能；同时，本压缩机转子位置的 检测平台具有很强的兼容性，将大大方便广大客户及现场技术人员对空调压缩机的现场调 试。
[0043] 应当理解，以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利 范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或 间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种压缩机转子位置的检测平台，其特征在于，包括压缩机控制系统、带有位置传感 器用于检测压缩机转子位置的电机，及兼容不同的位置传感器的位置检测装置，所述电机 通过联轴器与所述压缩机控制系统相连接，所述电机与所述位置检测装置通信连接，所述 位置检测装置与所述压缩机控制系统通信连接。
2. 如权利要求1所述的压缩机转子位置的检测平台，其特征在于，所述位置传感器为 编码器。
3. 如权利要求1所述的压缩机转子位置的检测平台，其特征在于，所述位置检测装置 包括：CPU模块、现场可编程门阵列FPGA模块、485芯片以及位置传感器接口；所述CPU模块 与所述FPGA模块通信连接，所述FPGA模块与两个所述485芯片通信连接，所述位置传感器 接口与两个所述485芯片通信连接。
4. 如权利要求3所述的压缩机转子位置的检测平台，其特征在于，所述CPU模块与 FPGA模块通过数据控制总线、地址控制总线，及读写控制总线相互连接，所述CPU模块用于 根据接收到的位置传感器的数据作出相应的响应；所述FPGA模块用于将不同的位置传感 器的数据发送至CPU，并提供接口供CPU模块读写数据，以及控制所述485芯片收发数据和 输出时钟信号；所述485芯片用于将生存时间TTL电平和差分信号相互转换；所述位置传 感器接口用于多种位置传感器信号的同一对接。
5. 如权利要求3所述的压缩机转子位置的检测平台，其特征在于，所述FPGA模块包 括： CPU模块接口控制单元，由数据、地址、读写控制总线组成，用于读取CPU模块写入的数 据并将数据写入输入输出数据缓冲单元； 输入输出数据缓冲单元，由RAM，及数据、地址和读写控制总线组成，用于缓存CPU模块 写入的数据和各种通信模块写入的数据； 自动识别位置传感器控制单元，由主控制单元、读写数据及控制信号单元组成，用于识 别当前所接的位置传感器所支持的通信协议； 485控制逻辑单元模块，用于控制485芯片收发数据，使485芯片以差分信号与位置传 感器对接通信。
6. 如权利要求5所述的压缩机转子位置的检测平台，其特征在于，所述FPGA模块还包 括： 通用异步收发传输器UART通信协议模块，用于识别带有UART接口的位置传感器； 位置编码双向数字接口 EnDat通信协议模块，用于识别带有EnDat接口的位置传感 器； 双向同步串行接口 Biss通信协议模块，用于识别带有Biss接口的位置传感器； 同步串行接口 SSI通信协议模块，用于识别带有SSI接口的位置传感器。
7. 如权利要求6所述的压缩机转子位置的检测平台，其特征在于，所述CPU模块接口 控制单元与输入输出数据缓冲单元相连接，所述输入输出数据缓冲单元与UART通信协议 模块、EnDat通信协议模块、Biss通信协议模块、SSI通信协议模块以及自动识别位置传感 器控制单元相连接，所述自动识别位置传感器控制单元与UART通信协议模块、EnDat通信 协议模块、Biss通信协议模块、SSI通信协议模块以及输入输出数据缓冲单元相连接，所述 485控制逻辑单元与UART通信协议模块、EnDat通信协议模块、Biss通信协议模块、SSI通 信协议模块以及自动识别位置传感器控制单元相连接。
【文档编号】F04B51/00GK203906245SQ201420276734
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】暨绵浩 申请人:广东美的制冷设备有限公司