交流电机调速的控制方法、装置及电器设备与流程

文档序号:25895796发布日期:2021-07-16 20:14阅读:451来源:国知局
交流电机调速的控制方法、装置及电器设备与流程

1.本发明涉及交流电机调速领域,特别涉及一种交流电机调速的控制方法、装置及电器设备。


背景技术:

2.目前,家庭常用的电器设备,例如空气净化器、油烟机、新风机或除湿机等,其核心设计思路都是根据环境参数来调整当前交流电机的转速,从而带动风扇工作。
3.为了满足不同层次的客户需求,同一电器设备往往需要分为高配、中配和低配等多个版本,其区别在于加装不同类型的环境参数传感器,例如高配版的油烟机需要加装检测油烟、检测pm2.5和检测烟雾量的三种环境参数传感器以更加精细化地调节风扇的转速,而低配版的油烟机一般只加装上述三种中的任一种环境参数检测传感器,以降低成本。但在实际的研发生产过程中,由于不同版本的电器设备在其内部的交流电机调速的控制装置硬件设计上并无区别,仅仅是烧录进交流电机调速的控制装置的控制程序不同。所以,在需要同时生产不同版本的电器设备时,容易发生程序错烧的情况,错烧程序的交流电机调速的控制装置无法控制所需版本电器设备中的交流电机调速工作,导致需要返工操作,大大降低了电器设备的生产效率。


技术实现要素:

4.本发明的主要目的是提出一种交流电机调速的控制方法,旨在提高电器设备生产效率。
5.为实现上述目的,本发明提出一种交流电机调速的控制方法,包括:
6.步骤s100、获取环境参数传感器类型,根据获取的环境参数传感器类型从预存储的控制模式中选择与所述环境参数传感器类型对应的控制模式;
7.步骤s200、以所选择的所述控制模式控制电机运行,并获取环境参数传感器输出的环境参数信息;
8.步骤s300、根据所述环境参数信息,调节所述交流电机转速工作。
9.可选地,所述步骤s100具体包括:
10.步骤s110、读取所述环境参数传感器的通讯地址信息;
11.步骤s120、根据所述通讯地址信息,在预存储的传感器类型库中进行查找与所述通讯地址信息对应的环境参数传感器类型,以确认所述环境参数传感器的传感器类型,并根据获取的环境参数传感器类型从预存储的控制模式中选择与所述环境参数传感器类型对应的控制模式。
12.可选地,所述步骤s300的具体过程如下:
13.步骤s310、根据所述环境参数信息和预存储的与所述环境参数传感器类型对应的环境参数信息

环境参数对照表,确认得到当前的环境参数;
14.步骤s320、根据所述环境参数,在预设的环境参数

转速参数库中进行查找与所述
环境参数对应的交流电机转速,并调节所述交流电机以与所述环境参数对应的交流电机转速工作。
15.可选地,所述步骤s300还包括:
16.步骤s330、检测所述交流电机的当前转速,生成参照转速信息;
17.步骤s340、根据所述参照转速信息,调节所述交流电机转速工作。
18.可选地,在所述步骤s100之前,所述交流电机调速的控制方法还包括以下步骤:
19.步骤s400、获取转速设置模式指令;
20.步骤s500、在获取转速设置模式指令为自动调速工作模式时,进入自动调速工作模式,并执行所述s100~s300的步骤;
21.步骤s600、在获取的所述模式选择控制指令为手动调速工作模式时,进入手动调速工作模式,并根据用户手动输入的调速信息,确定所述交流电机转速并调节交流电机以与所述调速信号对应的转速转动。
22.本发明还提出一种交流电机调速的控制装置,其特征在于,所述交流电机调速的控制装置包括:
23.存储器;
24.处理器;以及
25.存储在所述存储器上并被所述交流电机调速的控制方法,所述交流电机调速的控制方法在被所述处理器执行时,实现如上述任一项所述交流电机调速的控制方法。
26.可选地,所述交流电机调速的控制装置还包括:
27.转速设置模式指令输入端;
28.调速信息输入端;
29.环境传感器接入端;
30.转速反馈电路,所述转速反馈电路的检测端与所述交流电机电连接;
31.主控芯片,所述主控芯片集成有处理器和存储器,所述处理器与存储器电连接,所述主控芯片分别与所述调速信息输入端、所述转速反馈电路的输出端、所述转速设置模式指令输入端和所述环境传感器接入端电连接;
32.驱动芯片,所述驱动芯片的输入端与所述主控芯片电连接;
33.h桥驱动电路,所述h桥驱动电路的输入端与电源端连接,所述h桥驱动电路的受控端与所述驱动芯片的输出端电连接,所述h桥驱动电路的输出端与所述交流电机的输入端连接。
34.可选地,所述主控芯片及所述驱动芯片集成于同一集成芯片中。
35.本发明还提出了一种电器设备,包括交流电机、外壳和如上述所述的交流电机调速的控制装置;其中,
36.所述交流电机调速的控制装置和交流电机容置于所述外壳内,所述交流电机调速的控制装置与所述交流电机电连接,以交流电机调速的控制方法驱动所述交流电机工作。
37.可选地,所述电器设备为油烟机、空气净化器、新风机或除湿机。
38.本发明技术方案中,在获取到当前加装的环境参数传感器类型后,根据获取的环境参数传感器类型从预存储的控制模式中选择与所述环境参数传感器类型对应的控制模式,并以所选择的所述控制模式控制电机运行,以使当前的交流电机控制装置工作在所选
的控制模式下,获取环境参数传感器输出的环境参数信息,并根据所述环境参数信息,调节所述交流电机转速工作。如此,本发明能够采用一套控制程序同时满足不同客户定位的电器设备的控制需求,不再需要烧录多套程序,杜绝了错烧程序的情况,提高了电器设备的生产效率。同时,厂商也可以根据市场需求的变化,通过在控制装置上加装不同类型的环境参数传感器以实现不同客户定位的电器设备的灵活调配。此外,在后续的维护升级过程中,不再需要复杂的返工程序,只需要拆卸或加装对应的传感器,即可完成维护升级服务,降低了后续维护的成本与时间。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
40.图1为本发明交流电机调速的控制方法一实施例的流程示意图;
41.图2为本发明交流电机调速的控制方法另一实施例的流程示意图;
42.图3为本发明交流电机调速的控制方法另一实施例的流程示意图;
43.图4为本发明交流电机调速的控制方法另一实施例的流程示意图;
44.图5为本发明交流电机调速的控制方法另一实施例的流程示意图;
45.图6为本发明交流电机调速的控制装置一实施例的功能结构示意图;
46.图7为本发明交流电机调速的控制装置一实施例的电路示意图。
47.附图标号说明:
48.标号名称标号名称10存储器20处理器30主控芯片40驱动芯片50h桥驱动电路60转速反馈电路
49.本发明目的的实现、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
50.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
51.为提高电器设备的生产效率,本发明提出了一种交流电机调速的控制方法,应用于交流电机调速的控制装置。
52.在本发明一实施例中,参考图1,交流电机调速的控制方法包括:
53.步骤s100、获取环境参数传感器类型,根据获取的环境参数传感器类型从预存储的控制模式中选择与环境参数传感器类型对应的控制模式;
54.步骤s200、以所选择的控制模式控制电机运行,并获取环境参数传感器输出的环境参数信息;
55.步骤s300、根据环境参数信息,调节交流电机转速工作。
56.需要说明的是,在本实施例中,环境参数传感器类型不仅仅可以是环境参数检测
类型的不同,例如“油烟检测传感器、pm2.5检测传感器、烟雾传感器等”,还可以是检测同一参数的不同类型的环境参数传感器,例如“烟雾传感器可以是电化学烟雾传感器或者是催化燃烧式烟雾传感器”。交流电机调速的控制装置可以设置处理器,通过处理器与环境参数传感器数据通讯识别其类型,或者是设置多个与处理器电连接的环境传感器接入端,每个环境传感器接入端对应加装一类环境参数传感器,在电器设备具体工作时,交流电机调速的控制装置可以通过识别哪个环境传感器接入端有数据输入,确认当前加装的环境传感器的类型,并从预存储的控制模式中选择与环境参数传感器类型对应的控制模式控制电机运行。其中,预存储的控制模式可以由研发人员在研发期间根据电器设备厂商对于加装环境参数传感器类型的需求进行设置并存储在交流电机调速的控制装置中。
57.在本实施例中,交流电机调速的控制装置可以设置有存储器来存储不同的控制模块,预存的控制模式可以是与环境参数检测类型对应的调速方案,比如当前有电器设备厂商生产的油烟机可以适配有油烟检测传感器、pm2.5检测传感器、烟雾传感器三个类型的环境参数传感器,共有7套加装方案,每一套加装方案对应一种调速方案。交流电机调速的控制装置在识别并确认了加装的环境参数传感器的类型后,可以在上述7套加装方案中选择与加装的环境参数传感器的类型对应的调速方案,并结合获得的一个或者多个环境参数信息设置当前的转速。如此,在生产时,只需要在烧录同一程序的交流电机调速的控制装置上加装不同类型环境参数传感器,就能够满足同一电器设备的不同客户定位及版本的控制需求,有效地提高了电器设备的生产效率,并使电器设备能够正常根据当前加装的环境参数传感器检测对应的环境参数以及根据检测得到的环境参数信息调整交流电机的转速。
58.此外,在另一实施例中,本发明还能够满足不同版本的同一电器设备的存储调配需求,例如目前电器设备的生产厂商生产并组装好了100套低配的油烟机和150套高配的油烟机存入库存。此时因市场需求,需要紧急调配200套高配的油烟机,则只需要将50套低配油烟机加装额外的传感器,就可以满足200套高配油烟机的需求,无需再返工重新烧录程序。本发明有效地提高了不同版本的同一电器设备互相调配与转换的灵活性,减小了仓储压力,缩短了生产时间,提高了生产效率。
59.可以理解的是,若已经发售到用户的产品需要进行产品升级服务,比如从低配版升级到高配版,电器设备厂商可以直接在电器设备上加装环境参数传感器,无需重新更换内部交流电机调速的控制装置,便于后期的维护与升级服务,降低了后续维护的成本与时间。
60.本发明技术方案中,在获取到当前加装的环境参数传感器类型后,根据获取的环境参数传感器类型从预存储的控制模式中选择与环境参数传感器类型对应的控制模式,并以所选择的控制模式控制电机运行,以使当前的交流电机控制装置工作在所选的控制模式下,获取环境参数传感器输出的环境参数信息,并根据环境参数信息,调节交流电机转速工作。如此,本发明能够采用一套控制程序满足同一电器设备的不同客户定位及版本的控制需求,不再需要烧录多套程序,杜绝了错烧程序的情况,提高了电器设备的生产效率。同时,厂商也可以根据市场需求的变化,通过在控制装置上加装不同类型的环境参数传感器以实现不同客户定位的电器设备的灵活调配。此外,在后续的维护升级过程中,不再需要复杂的返工程序,只需要拆卸或加装对应的传感器,即可完成维护升级服务,降低了后续维护的成本与时间。
61.在本发明一实施例中,参考图2,步骤s100具体包括:
62.步骤s110、读取环境参数传感器的通讯地址信息;
63.步骤s120、根据通讯地址信息,在预设的传感器类型库中进行查找与通讯地址信息对应的环境参数传感器类型,以确认环境参数传感器的传感器类型,并根据获取的环境参数传感器类型从预存储的控制模式中选择与环境参数传感器类型对应的控制模式。
64.在本实施例中,当环境参数传感器加装时,即与交流电机调速的控制装置的处理器建立电连接时,两边可以按照一定的协议实现数据通讯,例如“i2c通讯协议”。环境参数传感器在日常工作状态下,会按照其通讯协议例如i2c通讯协议对外输出不同的数据,这些数据均包含了与环境参数传感器类型对应的通讯地址信息。由于每种类型的环境参数传感器的通讯地址信息是唯一的,交流电机调速的控制装置的处理器可以在与环境参数传感器数据通讯的过程中,获取当前环境参数传感器对外输出数据的通讯地址信息。再根据通讯地址信息,在预存储在存储器中的传感器类型库中进行查找与所述通讯地址信息对应的环境参数传感器类型,实现对于当前环境参数传感器的传感器类型的识别。从而能够根据环境参数传感器类型从预存储的控制模式中选择与所述环境参数传感器类型对应的控制模式。
65.具体地,油烟机可以适配油烟检测传感器、pm2.5检测传感器、烟雾传感器三个类型的环境参数传感器,油烟检测传感器的通讯地址信息为“1100”,pm2.5检测传感器的通讯地址信息为“1010”,烟雾传感器通讯地址信息为“1001”,在其中一个或者多个加装到交流电机调速的控制装置上并与交流电机调速的控制装置的处理器建立电连接时,交流电机调速的控制装置的处理器可以根据多个环境传感器接入端接入的传感器输出的数据,获取其中的通讯地址信息,若接受到了1100和1010,则说明当前只加装了油烟检测传感器和pm2.5检测传感器。那么,交流电机调速的控制装置即从预存储的控制模式选择加装了油烟检测传感器和pm2.5检测传感器的控制模式,以运行交流电机。
66.通过上述设置,本发明能够通过读取环境参数传感器的通讯地址信息,识别当前的环境参数传感器的类型,由于不同的环境传输传感器的通讯地址信息唯一,那么可以理解的是,只需要在预存储的传感器类型库中后续添加不同的通讯地址信息,则可以识别更多类型的环境传输传感器,提高了交流电机调速的控制装置的兼容性与扩展性,满足了电器设备厂商对于同一个产品不同客户定位时的设计需求。
67.在本发明一实施例中,参考图3,步骤s300的具体过程如下:
68.步骤s310、根据所述环境参数信息和预存储的与所述环境参数传感器类型对应的环境参数信息

环境参数对照表,确认得到当前的环境参数;
69.步骤s320、根据环境参数,在预设的环境参数

转速参数库中进行查找与环境参数对应的交流电机转速,并调节交流电机以与环境参数对应的交流电机转速工作;
70.其中,作用曲线为与环境参数传感器类型对应的环境参数信息

环境参数曲线。
71.需要说明的是,环境参数传感器的工作原理是将环境参数转换为电信号,以电信号作为环境参数信息表征当前具体的环境参数。在本实施例中,若环境参数信息为模拟信号,则环境参数信息与环境参数之间存在一定的函数关系,此函数关系可以为曲线关系,也可以为线性关系。例如“pm2.5传感器的pm2.5值和输出电压之间的函数关系为输出电压=0.05*pm2.5值。那么当pm2.5值为40时,pm2.5传感器输出的电压为2v,当pm2.5值为20时,
pm2.5传感器输出的电压为1v”。交流电机调速的控制装置的处理器可以根据预存储在存储器中的的与所述环境参数传感器类型对应的环境参数信息

环境参数函数关系,根据环境参数信息计算得到当前的环境参数。
72.此外,若环境参数信息为数字信号,则环境参数信息与环境参数之间存在一定的映射关系,例如“采用pm2.5传感器,当pm2.5值为40时,pm2.5传感器输出数字信号110,当pm2.5值为20时,pm2.5传感器输出数字信号100”。交流电机调速的控制装置的处理器可以根据预存储在存储器中的与所述环境参数传感器类型对应的环境参数信息

环境参数映射表,根据获取的环境参数信息,查表获得对应的环境参数。
73.在本实施例中,需要说明的是,预设的环境参数

转速参数库属于当前的控制模式,当交流电机调速的控制装置识别环境参数传感器类型并选择与所述环境参数传感器类型对应的控制模式控制交流电机时,相当于就是选择了与环境参数传感器类型对应的预设的环境参数

转速参数库。
74.在本实施例中,若交流电机调速的控制装置的处理器识别到当前只加装了一类环境参数传感器,那么可以根据接入的环境参数信息和预设的环境参数

转速参数库,直接设置当前的转速。例如当前环境参数信息为pm2.5=40,则在对应的预存的pm2.5

转速参数库中得到算法,预存的pm2.5

转速参数库可以为映射库,即每个pm2.5的值都对应设置有一个转速,也可以为转速算法,即pm2.5与转速之间存在一定的函数曲线关系,处理器可以在计算得到与pm2.5对应的转速关系。
75.若交流电机调速的控制装置识别到当前加装了多类环境参数传感器,则可以根据根据多个环境参数信息,经过上述同样的方法执行过程得到与多个环境参数信息一一对应的多个交流电机的转速。此时,可以将多个交流电机的转速按照当前控制模式下预设的组合算法进行计算并将结果设置为当前的转速,例如将三个转速求平均值得到最终设置的转速,或者是根据多个环境参数信息,在环境参数

转速参数库查找与多个环境参数信息对应的转速。例如当前环境参数信息为pm2.5为40、油烟量为10和烟雾量为10,则在环境参数

转速参数库查找在pm2.5为40、油烟量为10和烟雾量为10情况下,对应的转速,亦或者根据检测到的环境信息类型的数量,选择与多个环境参数信息对应的算法从而计算得到转速值,比如识别到当前的环境参数信息有三类,分别是pm2.5为40、油烟量为10和烟雾量为10,则处理器选择存储在存储器中的pm2.5

油烟量

烟雾值

转速算法公式计算得到当前的转速。从而能够使当前的交流电机的转速更加适配当前的环境。
76.通过上述设置,交流电机调速的控制装置能够根据环境参数信息得到实际的环境参数,并根据环境参数,在预设的环境参数

转速参数库中进行查找与所述环境参数对应的交流电机转速,并控制交流电机按照对应的转速工作,使交流电机调速的控制装置能够兼容不同类型的环境参数传感器设置转速,以控制交流电机按照与任一环境参数对应的转速工作。以及兼容不同类型的环境参数传感器同时工作并根据多个环境参数信息设置转速,以控制交流电机按照与多个环境参数对应的转速工作,从而使交流电机调速的控制装置能够同时满足同一电器设备的不同客户定位的控制需求。
77.在另一实施例中,交流电机调速的控制装置还可以设置设备识别输入端,并与电器设备的主控模块相连接,用于获取电器设备的设备类型信息,确认当前电器设备的设备类型,并根据设备类型和环境参数传感器类型,从预存储的控制模式中选择与设备类型和
环境参数传感器类型匹配的控制模式,以调节交流电机的转速。具体地,若电器设备的厂商同时做空气净化器和除湿器,两种电器设备均加装了湿度检测传感器和甲醛检测传感器,交流电机调速的控制装置的处理器可以根据电器设备的主控模块输出的设备类型信息,设备类型信息可以为数字信号,例如“1111代表空气净化器,1110代表除湿器”。如此,便可以针对不同的设备类型,选择不同的控制模式,即不同的调速方案,比如当前湿度为30%,甲醛为0.08mg/m3。交流电机调速的控制装置的处理器根据电器设备发来的设备类型信息,识别当前设备为空气净化器,则会选择与空气净化器对应的控制模式来控制电机的转速,例如通过上述同样的查表或者代入预设算法计算的方式得到当前环境下对应的设置转速为800r/min。通过上述设置,不仅仅能够满足交流电机调速的控制装置对于同一电器设备不同加装传感器版本的兼容,还可以兼容加装相同传感器的不同电器设备,并按照对应的控制模式控制交流电机调速工作,有效地提高了电器设备的生产效率。
78.在本发明一实施例中,参考图4,步骤s300还包括:
79.步骤s330、检测交流电机的当前转速,生成参照转速信息;
80.步骤s340、根据参照转速信息,调节交流电机转速工作。
81.由于实际运行过程中,交流电机可能因为工作环境的影响,导致其实际的转速与交流电机调速的控制装置设置转速有所差异。例如“油烟机因为长时间的实用,可能会因为油污等凝结块,导致交流电机在一定程度上堵转,致使其转速相比较实际设置的转速降低”。
82.为此,在本实施例中,可以在交流电机调速的控制装置中设置转速反馈电路,用于检测当前交流电机的转速,转速反馈电路可以采用编码器、光电传感器或者红外传感器等测速器件中的一种或多种组合来实现,并与处理器电连接,以检测交流电机当前的转速并生成参照转速信息输出至处理器。处理器根据参考转速信息,可以比对实际转速与设置转速的差异,若设置转速大于实际转速,则可以提高交流电机的功率,使其实际转速提高至设置转速。若设置转速小于实际转速,则可以降低交流电机的工作,使其实际转速降低至设置转速。
83.通过上述方法过程,本发明不仅仅能够识别不同的传感器,并且根据相应的环境参数信息调节交流电机的转速,还可以在交流电机实际转速偏差的情况下,及时地对实际转速进行反馈与校准,提高了调节交流电机转速的精确性。
84.在本发明一实施例中,参考图5,在步骤s100之前,交流电机调速的控制方法还包括以下步骤:
85.步骤s400、获取转速设置模式指令;
86.步骤s500、在获取转速设置模式指令为自动调速工作模式时,进入自动调速工作模式,并执行s100~s300的步骤;
87.步骤s600、在获取的模式选择控制指令为手动调速工作模式时,进入手动调速工作模式,并根据用户手动输入的调速信息,确定交流电机转速并调节交流电机以与调速信号对应的转速转动。
88.在本实施例中,电器设备厂商为了满足用户对于实际使用时调速模式的需求,还可以在电器设备上设置有触摸屏幕,触摸屏幕可以与交流电机调速的控制装置电连接。用户能够在触摸屏幕上通过触摸不同的功能区,选择电器设备的工作模式是自动工作模式还
是手动工作模式,若采用自动工作模式,则交流电机的控制装置识别当前的环境参数传感器类型,并且根据当前的环境参数信息调节交流电机按照对应的转速工作。若采用手动模式,可以手动输入调速信息,比如输入确定的转速值,例如“1000r/min”,或者是选择预设好的不同档位,例如“高档

1500r/min,中档

1000r/min,低档500r/min,”。交流电机调速的控制装置即按照调速信息设置转速,并调节交流电机按照对应的转速工作。
89.通过上述设置,不仅仅能够满足用户对于电器设备不同工作模式的需求,提高电器设备使用的便利性。还能够在环境参数传感器故障时,即用户发现当前电器设备自动工作模式下工作异常时,通过改为手动工作模式,使其还能够保持一段时间的正常工作。
90.本发明还提出一种交流电机调速的控制装置,交流电机调速的控制装置包括存储器10、处理器20以及存储在所述存储器10上并被所述交流电机调速的控制方法,所述交流电机调速的控制方法在被所述处理器20执行时,实现如上述任一项交流电机调速的控制方法。
91.由于本发明交流电机调速的控制装置基于上述的交流电机无极调速电路,因此,本发明交流电机调速的控制装置的实施例包括上述交流电机无极调速电路全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
92.参考图6和图7,在本发明一实施例中,交流电机调速的控制装置还包括:
93.转速设置模式指令输入端;
94.调速输入端;
95.环境传感器接入端;
96.转速反馈电路60,转速反馈电路60的检测端与交流电机电连接;;
97.主控芯片30,主控芯片30集成有处理器20和存储器10,处理器20与存储器10电连接,主控芯片30分别与调速信号输入端、转速反馈电路60的输出端和环境传感器接入端电连接;
98.驱动芯片40,驱动芯片40的输入端与主控芯片30电连接;
99.h桥驱动电路50,h桥驱动电路50的输入端与电源端连接,h桥驱动电路50的受控端与驱动芯片40的输出端电连接,h桥驱动电路50的输出端与交流电机的输入端连接。
100.在本实施例中,调速输入端用于接入调速信息,转速设置模式指令输入端用于接入转速设置模式指令并输出至主控芯片30。环境传感器接入端用于与环境参数传感器的输出端连接,并接入环境参数传感器输出的通讯地址信息和环境参数信息。
101.当主控芯片30的处理器20接受到的转速设置模式指令为自动调速工作模式时,首先根据通讯地址信息识别当前的传感器类型,然后选择与传感器类型对应的控制模式,即调用与当前传感器类型匹配的作用曲线和对应的环境参数

转速参数库,以通过环境参数信息计算得到当前的具体环境参数和根据环境参数,得到对应的转速,再根据预设驱动信号信号占空比

交流电压幅值

交流电机转速的映射表,控制驱动芯片40输出对应转速的驱动信号以控制h桥控制电路的对角开关管交替导通,从而将电源端接入的电源电压进行电源变换后输出交流电压至交流电机,以驱动交流电机以与当前环境参数对应的转速转动。
102.当主控芯片30的处理器20接受到的转速设置模式指令为手动调速工作模式时,或者是无法获取到通讯地址信息时。则会读取调速输入端cf输入的调速信息,根据调速信息确定当前需要的转速,例如“输入转速1000r/min”,随后主控芯片30按照上述同样的过程,
控制交流电机工作。
103.具体地,主控芯片30可以采用mcu、dsp(digital signal process,数字信号处理芯片)、fpga(field programmable gate array,可编程逻辑门阵列芯片)等、驱动芯片40可以采用交流电机调速芯片。此外,主控芯片30及驱动芯片40还可以集成于同一集成芯片中,例如采用tw15501集成芯片,从而使集成芯片能够根据自动调速模式下环境参数对应的转速或者手动调速模式下获取到的转速,通过软件进行逻辑编程与pi运算后,直接输出对应的驱动信号驱动h桥控制电路工作。驱动信号可以为pwm信号,h桥控制电路可以采用第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管组成,第一开关管与第四开关管为对角设置,第二开关管与第三开关管为对角设置。
104.由于交流电压具有周期性,为了将电源端接入的电源电压进行电源变换后输出交流电压至交流电机。其中,输出至交流电机的交流电压的周期,可以根据接入的电源电压的周期设置,在实际的应用中,接入的电源电压一般为为市电经过整流电路后得到的直流脉冲,则优选的周期则为0.02s。如此,参考图7,在半周期内集成芯片通过为pwm信号的驱动信号驱动h桥控制电路20对角的第一开关管和第四开关管,并始终关断第二开关管和第三开关管。随后,在同一周期的另一个半周期内,集成芯片通过为pwm信号的驱动信号驱动对角的第二开关管和第三开关管工作,并始终关断第一开关管和第四开关管。以使将电源端接入的电源电压从两个方向交替流过交流电机,从而将电源端接入的电源电压转变为交流电压输出至交流电机,以驱动交流电机以与转速调节控制信号对应的转速转动。集成芯片可以根据存储在存储单元的预设驱动信号信号占空比

交流电压幅值

交流电机转速的映射表。通过改变驱动信号的信号占空比,即改变pwm信号的占空比,改变交流电压的幅值,以实现对于交流电机的调速。
105.通过上述设置,不仅仅能够实现上述交流电机调速的控制方法,还能够无需额外设置驱动芯片40,通过内部软件进行逻辑编程与pi运算直接输出驱动信号,从而提高了调速的精确性。并且减小了整体交流电机无极调速电路的布局面积,缩小了电路板的体积,进而减小了电器设备的体积。
106.以主控芯片30及驱动芯片40集成于同一集成芯片和电源端接入的电源电压v1为市电经过整流电路后得到的直流脉冲为例进行说明。集成芯片u1具有转速调节输入脚cfi、模式选择输入脚modi、传感器输入脚sei、左桥控制第一脚l

vb、左桥控制第二脚l

ho、左桥控制第三脚l

vs、左桥控制第四脚l

lo、右桥控制第一脚r

vb、右桥控制第二脚r

ho、右桥控制第三脚r

vs、右桥控制第四脚r

lo,传感器输入脚sei与环境传感器接入端senor连接。模式选择输入脚modi与转速设置模式指令输入端mod连接。h桥控制电路20包括第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3、第四开关管q4、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6。第一开关管q1和第二开关管q2的输入端与电源电压连接,第一开关管q1的受控端通过第二电阻r2与左桥控制第二脚l

ho连接,还通过第一电阻r1分别与交流电机ac的第一端、第三开关管q3的输入端、左桥控制第三脚l

vs以及左桥控制第一脚l

vb连接,第二开关管q2的受控端通过第六电阻r6与右桥控制第二脚r

ho连接,还通过第五电阻r5分别与交流电机ac的第二端、第四开关管q3的输入端、右桥控制第三脚r

vs以及右桥控制第一脚r

vb连接连接,第三开关管q3和第四开
关管q4的输出端均接地,第三开关管q3的受控端通过第四电阻r4与左桥控制第四脚l

lo连接,还通过第三电阻r3接地,第四开关管q4的受控端通过第八电阻r8与右桥控制第四脚r

lo连接,还通过第七电阻r7接地。
107.在集成芯片u1通过模式选择输入脚modi确认处于自动工作模式时,则通过传感器输入脚sei确认当前环境参数传感器类型,以及根据获取的环境参数信息确定当前所需的转速,则会在前半周期内,通过左桥控制第一脚l

vb、左桥控制第二脚l

ho、左桥控制第三脚l

vs、左桥控制第四脚l

lo、右桥控制第一脚r

vb、右桥控制第二脚r

ho、右桥控制第三脚r

vs、右桥控制第四脚r

lo导通第一开关管q1和第四开关管q4,使电源电压v1通过第一开关管q1从交流电机ac第一端流向第二端后再通过第四开关管q4接地。并在后半周期内,集成芯片u1关断第一开关管q1和第四开关管q4,导通第二开关管q2和第三开关管q3,使电源电压v1通过第二开关管q2从交流电机的第二端流向第一端后再通过第三开关管q3接地。随后在电源电压的后续电压零点时刻重复切换导通对角的两组开关管,以使输出至交流电机的工作电压为工作电压。同时,集成芯片u1可以根据预设的交流电压电压值

交流电机转速的映射表,例如“100v对应1000转每分钟,120v对应1200转每分钟”在每组开关管导通时,改变每组开关管的开关频率,从而改变最终输出至交流电机的交流电压电压值,例如驱动信号为pwm信号,可以改变pwm信号的占空比,从而改变每组开关管的开关频率,进而改变最终输出至交流电机的交流电压电压值,从而实现交流电机的无极调速。
108.在集成芯片u1通过模式选择输入脚modi确认处于手动工作模式时,通过cfi获取当前的调速信息以确认所需的转速,并按上述同样的过程控制交流电机进行调速工作。
109.可以理解的是,在本实施例中,由于收到实际环境的因素,交流电机实际转速可能与所需转速存在偏差,则还可以设置转速反馈电路60,用于检测交流电机的转速,并将转速反馈至上述集成芯片的处理器20,使集成芯片略微调整驱动信号的占空比,以使反馈得到的实际转速更加接近所需转速。
110.在另一实施例中,还可以设置有过零检测电路,过零检测电路的检测端与电源端电连接,其输出端与上述集成芯片的处理器20电连接,过零检测电路可以检测电源端接入的电源电压的零点,从而使集成芯片能够使电源端接入的电源电压的电压零点的时刻与输出至交流电机的交流电压的电压零点的时刻保持一致,从而提高交流电机转速的精确性,防止输出至交流电机的交流电压的电压零点的时刻与电源电压的电压零点的时刻错位导致交流电机转速偏差的情况,提高交流电机调速的稳定性和精准性。
111.本发明还提出一种电器设备,包括交流电机、外壳和上述交流电机调速的控制装置。其中,交流电机调速的控制装置和交流电机容置于外壳内,交流电机调速的控制装置与交流电机电连接,以交流电机调速的控制方法驱动交流电机工作。
112.在本实施例中,电器设备为为油烟机、空气净化器、新风机或除湿机;
113.由于本发明电器设备基于上述的交流电机调速的控制装置和交流电机调速的控制方法,因此,本发明电器设备的实施例包括上述交流电机调速的控制装置和交流电机调速的控制方法的全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
114.可以理解的是,由于上述交流电机调速的控制装置内的集成芯片中,预存了多种控制模式。则在生产时,不仅仅可以通过一个交流电机调速的控制装置同时满足不同客户
定位的电器设备的设计需求。还可以同时满足不同电器设备的需求。
115.以电器设备厂商同时推出了空气净化器和除湿机两种产品为例说明,空气净化器需要加装的是甲醛检测传感器,除湿机需要加装的是湿度检测传感器。电器设备厂商可以通过在交流电机调速的控制装置上加装不同的传感器,交流电机调速的控制装置在识别了传感器类型后,就可以选择对应的控制模式,例如“识别到加装了甲醛检测传感器,则以空气净化器模式进行工作”。从而能够使电器设备厂商可以根据市场需求,灵活调配与组装不同种类的产品,大大提高了生产的效率。
116.以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
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