CN101677225B - 用于hvac系统的鼓风电动机 - Google Patents

Abstract

一种鼓风电动机组件，其具有可变速度电动机，该电动机适合于使用PSC电动机的住宅HVAC(加热、通风、空气调节)系统中的直接、即用替换。鼓风电动机组件至少包含中性输入和两个高电压侧AC线连接，一个用于连接到加热电压源，另一个连接到制冷电源。通过检测输入上的电压或电流，检测电路检测哪个输入被通电。检测电路向电动机控制器传送对应的信号，以便控制可变速度电动机的速度。鼓风电动机组件也可装有附加的高压侧AC输入、一个以上的中性线以及用于检测高压侧输入和/或中性线上的电流或电压的几个检测电路，用于控制可变速度电动机的多种形态。

Description

用于HVAC系统的鼓风电动机

技术领域

本发明涉及用在住宅加热、通风以及空气调节(HVAC)系统中的鼓风电动机与控制器。具体而言，本发明的实施例涉及可被连接到用于固定电容分相(PSC)电动机的标准电力端子的替换鼓风电动机组件，以及可用在初始设备制造厂家(OEM)应用以及其他应用中的这种鼓风电动机组件。

背景技术

HVAC系统效率提高已经提供了能量使用的可观减少。例如，许多高效炉、空气调节器以及空气处理器现在具有大于90％的效率(AFUE额定值(AFUE ratings))。然而，用于在这些系统中移动空气的鼓风电动机尚未见到显著效率改进，并具有低得多的效率。由于炉以及空气调节器已经变得更为高效，HVAC系统总能量消耗中归因于鼓风电动机的部分增大，由此使得鼓风电动机成为整个系统能量使用的较大的分摊者。

当鼓风电动机超过单纯为加热和制冷所需以延长的小时数运行时，鼓风电动机的低效率被放大。例如，通过将风扇控制开关设置在“开通”位置，某些用户经常选择让其HVAC系统的鼓风电动机连续运行。这种循环运行模式减小了温度分层，使得来自风管工程的初始通风最小化，改善了湿度控制，增大了与HVAC系统结合使用的相关空气净化器的有效性。通过选择“开通”位置，鼓风电动机连续运行，且相关联的热特性(即发热或制冷)应恒温器的“需求”设置运行。当处于“开通”位置时，鼓风电动机典型地以用于制冷的速度运行，即使是在恒温器被设置在加热模式的时候。这种速度通常远远超过实现上述空气循环效果所必需的速度。这导致过量的能量使用以及噪音。另外，在鼓风机开关处于“开通”位置的情况下，单元不再能选择用于制冷或是加热的系统速度，而是连续地以连续风扇速度运行。即使是在系统被设计为在多速度电动机中选择适当速度时，例如美国专利No.4,815,524所公开，可用于鼓风机“开通”应用的速度高于对于这种运行所必需的速度，并能带来冷点腐蚀(cold spot corrosion)，需要在’524专利中公开的关闭周期。因此，增大的运行时间导致更大的能量使用。

许多上面介绍的低效率来自用在HVAC系统中的鼓风电动机的类型。按照传统，HVAC系统使用固定速度或多种速度的固定电容分相(PSC)电动机。这些电动机一般具有两个独立的电力连接，以便提供加热或是制冷运行模式。加热或制冷电力输入一般连接到PSC电动机中的不同的绕组抽头，以便在相应的运行模式中为鼓风机提供在某种程度上不同的运行速度。两个以上的抽头可被设计到PSC电动机中，允许OEM或安装者通过抽头到相应加热与制冷电力连接的适当连接来选择运行速度。通过由恒温器驱动的继电器以及温度开关的致动，这些AC电力连接到电动机的激励受到控制。

用在住宅HVAC系统中的固定速度PSC电动机M1的实例在图1中示出。在这种配置中，单相AC电源电压(一般为115VAC或230VAC)由连接L1与N供给，其中，L1表示AC电源的高电压侧，N为中性侧，其在典型的115VAC住宅配电系统中位于地电位。(在一般的230VAC系统中，另一个高电压供电线可代替中性线N)。到电动机的电力受到继电器R1和开关S1的控制，它们均被示为处于其不通电位置。鼓风机继电器R1受到恒温器的控制。

在图1所示的位置上——其为加热运行模式的通常位置，每当风扇控制开关S1闭合时，AC电压被供到电力输入连接L1H电动机连接。每当热交换器中的空气温度超过预定设置点时，风扇控制开关S1闭合。对于燃气炉系统，一旦恒温器达到触发温度，这在燃气喷嘴被来自恒温器的信号致动后的短暂时间发生。当风扇控制开关S1闭合时，AC电力被供到电动机M1，于是，电动机M1将启动并运行。电动机M1的速度是电动机设计、电动机中的抽头选择、鼓风机特性以及空气动力学系统阻抗的函数。电动机M1在风扇控制开关S1关断时停止，其在每当热交换器空气温度下降到低于设置点时发生。

类似地，当恒温器由于制冷需求而要求鼓风机运行时，鼓风机继电器R1闭合并对L1C电动机连接通电，因此以其制冷模式速度运行电动机。鼓风机运行在来自恒温器的信号对鼓风机继电器R1停止通电时停止。

现在参照图1A，示出了用于住宅HVAC系统中的另一固定速度PSC电动机。电动机具有四个绕组抽头，以便供给两种加热风扇速度和两种制冷速度。风扇速度受到具有制冷/加热继电器、低/高制冷继电器以及低/高加热继电器的炉控制板的控制。其他的HVAC系统可包含两个加热级以及一个制冷级，或者加热与制冷速度的其他任意组合。

PSC电动机在以高速运行时具有合理的高效率，但其效率在以低速运行时可能下降到20％范围。由于空气调节器蒸发器盘管需要与炉热交换器相比更高的气流，鼓风电动机在炉运行期间以较低的速度运行，其中效率较低，鼓风电动机在连续风扇“开通”运行期间以甚至更低的速度运行，其中最为低效。

由于上面介绍的PSC电动机的低效率，许多较新的HVAC系统使用可变速度电动机，例如无刷永磁体(BPM)电动机和对应的电子可变速度电动机控制器。BPM的速度可受到电子地控制，并被具体设置为与各个应用的气流需求相匹配，因此允许更为高效的运行。另外，BPM电动机使用近似与电动机速度的立方成比例的电力，而PSC电动机使用近似与电动机速度成比例的电力。因此，随着电动机速度下降，在宽广的电动机速度范围上，BPM电动机使用与PSC电动机相比较少的电力。这在如上所述为循环而连续运行鼓风机时特别重要。

尽管可变速度电动机常常优于PSC电动机，在类似于图1A所示的系统中用可变速度电动机替换已有PSC电动机需要系统的机械、布线或控制配置上成本高、耗时、复杂的改变。已经开发出被配置为替换已有HVAC系统中的PSC电动机的可变速度电动机系统，但它们具有相对较为复杂的控制和检测系统。例如，某些系统要求温度传感器在HVAC系统的出口风管中的安装，以便基于温度控制电动机的速度。在其他的替换系统中，替换电动机的安装需要到电动机的连续电力连接以及直接从恒温器到电动机的低电压控制信号的连接。在已有HVAC系统中，制造这些连接可能累赘且困难。另外，这些已知的系统缺少在低的运行速度下运行鼓风机的灵敏度。

已有PSC和BPM电动机的另一限制在于，HVAC OEM常常需要具有独特运行参数的电动机(转矩负载，风扇速度，旋转方向等)，以便使得其HVAC部件的性能最优化。尽管多速度PSC电动机和BPM电动机提供了某些运行选择，它们的许多运行参数在制造后是固定的，不能容易地改变。电动机制造者、安装者以及服务契约者因此必须对多种鼓风电动机存量清单进行备货，以便供应HVAC设备的多种不同的型号。

因此，可能希望在HVAC系统中提供PSC电动机的改进的“即用型(drop-in)”替换，以便实现可变速度鼓风电动机的优点，而不需要对HVAC系统的显著改变。通过使用简单的控制电路，并消除对额外的布线的需求，例如与传统的可变速度电动机以及已有的替换可变速度电动机系统结合使用的布线，也将有利于减小这种替换系统的复杂性。还将有利于提供可被定制为适合更多HVAC系统的HVAC鼓风电动机。

发明内容

本发明解决了上面介绍的多个问题以及其他问题，并提供了HVAC鼓风电动机及其其他电动机领域中的明显优点。

本发明的一个实施例是一种鼓风电动机组件，其一般包含整流器、新型检测电路、可变速度电动机、电动机的相关联的电动机控制器与电力转换器。到鼓风机组件的电力经由向图1的PSC电动机M1提供的同样的一组电力输入连接来提供，即L1C、L1H和中性N，故鼓风电动机组件可作为对于图1的PSC电动机中由矩形10A包围的该部分的即用型替换。

检测电路的一个实施例包含电流互感器CT、电阻器R1、电阻器R2、二极管D1、晶体管Q1、电阻器R3、电容器C1、电阻器R4。检测电路的两个主要优点在于其简单性和灵敏性。由于电路仅仅包含小电流互感器、4个电阻器、电容器、一个晶体管、二极管，在例如小电力输入连接器等小区域上构建和安装起来相对较为简单。另外，一个晶体管的使用提供了相对较为无源的设计，其用小的电流互感器有效地检测L1C或L1H中的电流。这是重要的，因为更为灵敏的检测电路可如下面更为详细地介绍的那样用于检测连续风扇速度输入连接或承载较小电流的其他输入。

本发明的另一实施例为一种鼓风电动机组件，其被配置为替换具有两个以上的高电压侧电力连接的PSC电动机，例如具有高速、中速、低速以及连续风扇速度的PSC电动机。此实施例的鼓风电动机组件可包含五个或五个以上的电力输入，用于检测五个输入中的电流的三个传感器电路，以及用于作为由三个传感器电路检测到的电流的函数控制鼓风电动机的运行的组合逻辑。

本发明的另一实施例为一种鼓风电动机组件，其装有一对中性线输入，例如CW中性输入和CCW中性输入。电力可被连接到两个中性输入中的任何一个，以便选择电动机的鼓风机风扇旋转或任何其他的参数。检测电路被配置为检测在中性输入之一中的电流以及向电动机控制器提供对应的信号，以便控制电动机的运行参数，例如电动机旋转方向。

本发明另一实施例目标在于降低引入鼓风电动机组件封装的高电流导线的量。已知的HVAC鼓风电动机被封装在两件构成一套的容器中，电动机自身位于一个部分，电动机控制器和其它电子装置位于另一个部分。本领域技术人员将会明了，已知的可变速度电动机封装容器包含大量的布线以及电子装置，其通常在需要维护时难以识别。另外，电动机封装中的大量布线可导致布线与电动机自身之间的磁干扰。本发明提供了一种新型的电力输入连接器，其在电动机容器外部附近支持上面介绍的检测电路与输入电力连接，以便减小伸入容器的高电流导线的数量。

本发明另一实施例在于一种自动检测HVAC鼓风电动机的正确旋转方向的方法。HVAC系统中的热交换器、蒸发器盘管、管道以及其他部件的设计和定向常常必需CW或是CCW鼓风机风扇。HVAC安装者因此必须为了替换目的来贮存CW和CCW PSC电动机。可逆转电动机可替换CW或CCW PSC电动机，但是，安装者仍然必须小心选择正确的旋转方向，否则，HVAC系统将不能正确运行。通过检测电动机方向并在其出错时自动对之进行校正，本发明的旋转检测方法解决了这些问题。

本发明另一实施例提供了调节HVAC鼓风电动机的转矩设置的方法。HVAC OEM常常希望鼓风电动机特别被设计为与其HVAC设备一起工作。采用PSC电动机，通过改变其电动机上的电动机绕组抽头，以便实现所希望的转矩额定值，电动机制造商可满足这些请求。不幸的是，改变电动机绕组抽头以满足各个OEM的确切规格是耗时且成本高的，并需要制造和贮存许多轻微改变的电动机。通过提供调节鼓风电动机的转矩值而不改变电动机绕组抽头或以其他方式改变电动机物理设计的简单方法，本发明使得较为容易地为特定的PEM需求定制HVAC电动机。特别地，电动机的转矩值可在制造过程中被改变，而不使用计算机或能够单独改变存储在电动机存储器中的所有转矩存储器值的其他装置。相反的是，基于电动机中希望的一个最大转矩，如这里所介绍的那样，转矩值在电动机中被自动修改。

通过构建这里介绍的鼓风电动机组件，实现多种优点。例如，本发明的鼓风电动机组件可被用作对已有HVAC系统中的低效固定速度电动机的成本相对较低的替换。替换鼓风电动机组件使用较少的能量，允许经济的连续风扇运行，并比传统的固定速度电动机更为安静。另外，鼓风电动机组件可迅速且容易地安装，而不需要改变HVAC系统的机械配置、布线或控制。鼓风电动机组件和相关方法的实施例也允许标准大小的电动机为许多不同的应用定制，由此减小必须制造和贮存的不同配置的电动机的数量。另外，鼓风电动机组件的检测电路比现有技术的替换鼓风电动机组件中的检测电路较为简单、更为灵敏，更为紧凑。本发明的鼓风电动机组件也可用在OEM和其它非替换应用中。另外，本发明的许多实施形态可在没有电动机的情况下单独用于OEM和/或替换使用。

本发明的这些以及其他的重要实施形态在下面的详细说明中更为全面地介绍。

附图说明

参照附图，下面将详细介绍本发明的示例性实施例，在附图中：

图1为对于HVAC系统的现有技术中的鼓风电动机以及相关联的控制电路的原理电路图；

图1A为对于另一HVAC系统的现有技术中的鼓风电动机以及相关联的控制电路的原理电路图；

图2为根据本发明一实施例构建并被示为布线到HVAC系统的相关控制电路的鼓风电动机组件的原理电路图；

图3为图2所示的鼓风电动机组件的示例性整流器的原理电路图；

图4为图2所示的鼓风电动机组件的另一示例性整流器的原理电路图；

图5为一原理电路图，其示出了图2的鼓风电动机组件的检测电路的一实施例的细节；

图6为根据本发明另一实施例构建并具有三个检测电路的鼓风电动机组件的原理电路图；

图7为真值表，其示出了鼓风电动机组件的电动机控制器的逻辑函数；

图8为根据本发明另一实施例构建并具有用于检测中性线电力的检测电路的鼓风电动机组件的部分的原理电路图；

图9为根据本发明另一实施例构建的电力输入连接器的透视图；

图10为根据本发明另一实施例构建的电力输入连接器的部件的分解图；

图11为被示为在电动机封装中组装和安装的图10的电力输入连接器的透视图；

图12为一流程图，其示出了确定鼓风电动机的正确旋转方向的方法；

图13为一流程图，其示出了确定鼓风电动机的正确旋转方向的另一方法；

图14为根据本发明一实施例构建并被示为与鼓风电动机耦合的转矩调节机制的原理图；

图15为一原理电路图，其示出了转矩调节机制的细节。

附图不是将本发明限定为这里所公开和介绍的具体实施例。附图不必被缩放，相反，重点放在清楚地示出本发明的原理上。

具体实施方式

本发明的下面的详细介绍参照附图，附图示出了可以实践本发明的具体实施例。实施例用于充分详细地介绍本发明的实施形态，以便使得本领域技术人员能够实践本发明。在不脱离本发明的范围的情况下，可使用其他实施例，可进行修改。下面的详细介绍因此不是出于限制。本发明的范围仅仅由所附权利要求以及权利要求等价内容的全部范围限定。

现在参照图2，示出了根据本发明一实施例构建的鼓风电动机组件10。所示出的鼓风电动机组件10一般包含整流器12、新型检测电路14、可变速度电动机176、电动机的相关联的电动机控制器以及电力转换器18。到鼓风电动机组件10的电力经由向图1和1A的PSC电动机M1提供的同样的一组电力输入连接提供，即L1C、L1H以及中性N，故组件10可作为图1和1A的PSC电动机中由矩形10A与10B包围的部分的即用型替换。然而，鼓风电动机组件10以及其他的本发明实施例也可用在OEM和其它非替换应用中。另外，本发明的许多实施形态可在没有电动机的情况下单独用于OEM和/或替换使用。

回到图2，整流器12是传统型的，将电力输入连接L1C、L1H以及中性N上的AC电力转换为DC电力，并将DC电力传送到电动机控制器18。图3和4示出了两种版本的整流器，一般用12a和12b表示，整流器12a在检测电路14被配置为用于电压检测时使用，整流器12b在检测电路被配置为电流检测时使用。如图3和4所示，两个版本的整流器12a与12b包含至少一个整流器桥，其包含二极管D1、D2、D3、D4。为了进行电流检测，整流器12a必须被修改为将电源解除耦合，因为如果它们不被解除耦合，L1C和L1H连接将具有连接点，使得不可能确定电压的源。图3示出了解除耦合AC电源输入的一种方法。包含二极管D5、D6的另外的管脚被添加到整流器12a，以便解除耦合电源L1C、L1H，因此允许检测电路14确定输入电力的源。

采用图4所示的电流检测，L1C和L1H输入在整流器桥的输入20连接在一起。电流检测点22在输入20前面。将会认识到，尽管检测点22在这里被示为在L1C输入中，采用适当的修改，其可作为替代地在L1H输入中。电流检测技术不要求如电压检测技术那样附加的桥二极管管脚，但需要检测点22和共用DCN之间的隔离。

检测电路14监视L1C或L1H输入，每当AC电力在输入之一中被检测到时产生对应的逻辑等级信号CR1。电压检测或电流检测可如上所提到的那样使用。由于检测方案仅仅用于检测被检测输入上电压或电流存在还是不存在，不需要显著的准确性，故可降低任一种检测电路的复杂性。

由于鼓风机系统特征性地具有与驱动风扇的电动机的速度的立方成比例的输出电力，并且，由于电流检测技术对馈送到电动机的电力敏感，电流检测水平和滞后必须被选择为确保在电动机的运行速度和转矩范围上实现AC源的正确检测。还将明了，电流检测可通过多种公知的检测技术来实现，包括但不限于例如分流器传感器或电流互感器。

图5更为详细地示出了检测电路14的电流检测实施例。检测电路14包含电流互感器CT、电阻器R1、电阻器R2、二极管D1、晶体管Q1、电阻器R3、电容器C1、电阻器R4。在示例性实施例中，电流互感器CT为环形铁心互感器，其具有大约30或更多的匝数，R1近似为510欧姆，R2近似为1K欧姆，D1为1N4148高速开关二极管，Q1为2N3904 NPN型放大晶体管，R3近似为10欧姆，C1为0.1μF，R4近似为100K欧姆。但是，这些部件的特定大小、特性和类型仅仅被提供为介绍本发明的特定示例性实施例，并能在不脱离本发明的范围的情况下改变。

电流互感器CT与AC电力输入连接的L1C输入电感性耦合，并检测何时电流在制冷电力输入连接L1C中流动。电流互感器CT可作为替代地与加热电力输入连接L1H耦合。CT将检测到的电流耦合到晶体管Q1的基极。R1作为负载电阻器，用于限制电流互感器CT上的最小负载，R2限制传送到Q1的峰值电流。D1保护Q1的基极发射极结。

Q1对由CT检测的脉冲进行放大，并将放大后的脉冲通过其集电极传送到C1。R3将到C1的电流限制到近似为300毫安。R4作为上拉电阻器，并将C1充电到所示出的5伏电源。来自晶体管Q1的脉冲使得C1重复放电，使得到电动机控制器18的输入改变，因此指示通过L1C的电流。电动机控制器18可包含微处理器和/或其他的电子装置，用于检测来自检测电路14的信号。当电流互感器CT饱和或经过L1C的电流结束时，R4对C1充电，重新到5伏电源值。目标是C1的电压低于电动机控制器18中的处理器的逻辑阈值达3到5毫秒，以便准确检测。

当检测电路14如上所述地检测L1C中的电流时，电动机控制器18运行电动机16，以便以为对应的HVAC系统的制冷模式选择的速度驱动鼓风机风扇。如果检测电路没有检测到L1C中的电流以及当图1的开关S1和继电器R1均闭合，电动机控制器18运行电动机16，以便以为对应的HVAC系统的加热模式选择的速度驱动鼓风机。用于制冷、加热和其他运行模式的风扇速度可在制造过程中被编程到电动机控制器18，或者，可通过其他装置选择。检测电路14产生并被馈送到电动机控制器18的信号可被用于选择电动机的速度，但也可用于控制任何其他的参数，例如但不限于风扇方向或转矩。

本发明的检测电路14的两个主要优点在于其简单性和灵敏性。由于检测电路14仅仅包含小电流互感器、四个电阻器、电容器、一个晶体管以及二极管，其在小体积中构建和安装起来相对较为简单，例如在小电力输入连接器上，其一个实例在下面更为详细地介绍。另外，一个晶体管的使用提供了相对较为无源的设计，其用小电流互感器有效地检测电力输入L1C或L1H中的电流。用于替换HVAC鼓风电动机的已知的现有技术中的检测电路使用施密特触发器逻辑缓冲器来限定电压水平，以便在发热和制冷运行模式之间切换。这些现有技术中的检测电路的所需要的电压水平高于对于一个晶体管所需要的，因此必需较大电流互感器来实现同样的检测灵敏度。这是重要的，因为更为灵敏的检测电路，例如这里公开的检测电路14——其可检测电力输入中低到大约2安的瞬时峰值电流——可用于检测连续风扇速度输入连接或承载较小电流的其他输入，如下面更为详细地介绍的那样。在另一示例性实施例中，检测电路14可检测电力输入中低到大约1安的瞬时峰值电流。

到此为止的讨论是对于鼓风电动机组件，其被配置为替换具有两个高电压侧电力连接L1C与L1H的PSC电动机M1。然而，某些PSC电动机具有附加的绕组抽头，以便提供附加的运行速度，例如高速、中速、低速以及连续风扇速度。被配置为用于替换这些类型的PSC电动机的鼓风电动机组件必须具有附加的电力输入连接以及用于检测电力输入中的电流的检测电路。图6示出了被配置为替换这样的PSC电动机的鼓风电动机组件100。图6的鼓风电动机组件100也可用于替换两速度PSC电动机，以额外的电力输入连接以及检测电路向安装者提供几种不同的风扇速度，以便替换PSC电动机的两种速度。

如所示出的，示例性鼓风电动机组件100包含六个电力连接IN1到IN6以及三个检测电路，检测电路一般地用140a、140b、140c表示，用于检测输入IN1到IN6中的电流，并用于向电动机控制器18提供相关联的信号，以便选择对应的风扇速度或其他的电动机参数。

电力输入IN1到IN6可对应于用于电动机的任何组运行参数。在一个示例性实施例中，IN1可对应于最高鼓风机速度(例如100％)，IN2可对应于中间/高鼓风机速度(例如90％)，IN3可对应于中间鼓风机速度(例如80％)，IN4可对应于中间/低鼓风机速度(例如70％)，IN5可对应于低鼓风机速度(例如60％)，IN6可对应于最小连续风扇鼓风机速度(例如50％)。

三个检测电路140a-c可基本相同，并各自被配置为用于检测电力输入IN1-IN6的一个或一个以上中电流的存在。具体而言，检测电路140a检测电力输入IN1与IN2中的电流，检测电路140b检测IN3与IN4中的电流，检测电路140c检测IN5中的电流。如下面所阐释，IN6不被任何检测电路检测。

各个检测电路140a-c以与图5的检测电路14同样的方式运行，并包含电流互感器CT、电阻器R1、电阻器R2、二极管D1、晶体管Q1、电阻器R3、电容器C1、电阻器R4。在一示例性实施例中，各个CT为环形铁心互感器，其具有大约30或30以上匝，各个R1近似为510欧姆，各个R2近似为1K欧姆，各个D1为1N4148高速开关二极管，各个Q1为2N3904NPN型放大晶体管，各个R3近似为10欧姆，各个C1近似为0.1μF，各个R4近似为100K欧姆。再一次地，提供这些部件的特定的大小、特性和类型，以便介绍本发明的特定示例性实施例，并能在不脱离权利要求的范围的情况下修改。

根据本发明一重要实施形态，电动机控制器18接收来自各个检测电路140a-c的信号，并基于信号组合选择电动机速度或其他电动机参数。图7示出了示例性真值表，其可由电动机控制器18用于基于IN1-IN6中的电流的检测来选择电动机运行速度或其他电动机参数。真值表的第一行显示，检测电路140a检测到电流，但检测电路140b和140c没有(“X”表示电流的检测)。这显示，仅仅电力输入IN1被通电，因为如果IN2-IN5中的任意一个(IN6将在下面讨论)也被通电，检测电路140b或140c也将检测到电流。电动机控制器18因此选择与输入IN1相关联的电动机速度或其他的电动机参数(例如转矩、电力、气流)。例如，如果输入IN1对应于被替换PSC电动机M1的最高速度抽头，电动机控制器18可以以最大速度(或最高被选择速度)运行可变速度电动机16。

真值表的第二行显示，检测电路140a和140b均检测到电流，但检测电路140c没有。这显示，电力输入IN2被通电，因为其是既由检测电路140a又由140b检测到的唯一电力输入。电力控制器18因此选择与IN2相关联的电动机速度或其他参数。真值表的第三行显示，仅仅检测电路140b检测到电流，因此表示，电力输入IN3被通电，因为仅仅IN3被检测电路140b单独监视。电动机控制器18因此选择与IN3相关联的电动机速度或其他电动机参数。真值表的第四行显示检测电路140b和140c检测到电流，因此显示电力输入IN4被通电，但仅仅其被这两个检测电路均检测。电动机控制器18因此选择与IN4相关联的电动机速度或其他电动机参数。真值表的第五行显示，仅仅检测电路140c检测到电流，由此显示电力输入IN5被通电，因为IN5是由此检测电路检测的唯一电力输入。电动机控制器18因此选择与IN5相关联的电动机速度或其他电动机参数。

真值表的第六行显示，由图6的鼓风电动机组件100使能的附加运行模式。第六行显示，检测电路140a、140b、140c均没有检测电流，表示电力输入IN1-IN5均不通电。第六电力输入IN6不由检测电路140a、140b、140c检测，并可与电动机16的连续风扇速度相关联。采用此第六输入IN6，电动机控制器18可以一直以其最低速度运行鼓风电动机16，直到HVAC系统需要加热或制冷以及相关联的较高的鼓风机速度。

上面介绍的鼓风电动机组件100允许用仅仅三个检测电路140a-c在五个或六个电动机速度之间选择(或五个或六个其他电动机参数的选择)。另外，各个检测电路与上面讨论的现有技术的检测组件相比构建起来简单、相对无源并且更为灵敏。

在本发明另一示例性实施例中，鼓风电动机组件10或100可装有一对中性线输入，例如CW中性输入和CCW中性输入。电力可被连接到两个中性输入中的任意一个，以便选择鼓风机风扇旋转方向或任何其他的电动机参数。

图8示出了检测电路1400，其被配置为检测中性输入中的一个中的电流并向电动机控制器18提供对应的信号。中心线检测电路1400被示为检测CW中性线，但可作为代替地检测CCW中性线。检测电路1400以与上面介绍的图5的检测电路14相同的方式运行，并包含电流互感器CT、电阻器R1、电阻器R2、二极管D1、晶体管Q1、电阻器R3、电容器C1、电阻器R4。在一示例性实施例中，CT为环形铁心互感器，其具有大约30或更多匝，R1近似为510欧姆，R2近似为1K欧姆，D1为1N4148高速开关二极管，Q1为2N3904 NPN型放大晶体管，R3近似为10欧姆，C1近似为0.1μF，R4近似为100K欧姆。又一次地，提供这些部件的特定尺寸、特性、类型以描述本发明的特定示例性实施例，并能在不脱离权利要求的范围的情况下修改。

如上面所提到的，安装者可将中性电力电缆连接到CW中性输入或CCW中性输入，以便在不同的电动机参数之间选择。在一个实施例中，CW和CCW输入用于选择可逆鼓风电动机16的风扇方向。具体而言，如果检测电路1400检测到CW输入中的电流，电动机控制器18以CW风扇旋转来运行电动机，如安装者所指定的。相反，如果检测电路1400检测到CW输入中没有电流，电动机控制器18以CCW风扇旋转运行电动机，如安装者所指定的。

在其他实施例中，安装者能将中性电力电缆连接到CW或CCW中性输入，以便在其他电动机参数之间进行选择，例如电动机的速度表、转矩表、模式选择、鼓风机系数、旋转方向。在一个实例中，CW输入可与第一速度表相关联，CCW输入可与第二速度表相关联。在这种情况下，CW和CCW输入可作为替代地标为“速度表1”和“速度表2”，这里有两个示例性第一与第二速度表，其可被存储在电动机控制器的存储器中：

当图8的检测电路1400检测CW中性输入(或速度表1输入)中的电流时，其向电动机控制器18发信号，以便使用第一速度表。电动机控制器于是对于上面介绍的电力输入IN1-IN5使用对应的速度值。例如，如果图8的检测电路1400检测到CW或速度表1输入中的电流以及图6的检测电路140a-c以及图7的真值表确定电流在IN3中流动，电动机控制器以来自速度表1的80％的速度(或转矩)运行风扇。类似地，如果图8的检测电路没有检测到CW(或速度表1)输入中的电流以及图6的检测电路140a-c和图7的真值表确定电流在IN4中流动，电动机控制器以来自速度表2的65％的速度运行风扇。上面所列出和介绍的速度表当然可以用其他的速度表代替。这些不同的速度表提供了系统的定制，例如在加热和制冷运行模式之间、匹配设备(例如风扇、空气调节器)的不同类型和大小之间、不同的环境条件(例如不同的气候区域)之间。

例如，两个CW和CCW中性输入和对应的中性检测电路1400也可用于在快速和慢速电动机速度斜坡(ramp)之间选择。快速斜坡上升可用2-5秒，类似于PSC电动机启动的方式。慢速斜坡上升可用30秒来缓慢且平静地斜坡上升到所选择的速度，以便产生较小的噪音和振动，并且在家用环境中较难察觉。CW中性输入可被分配为快速斜坡上升，CCW中性输入可被分配为慢速斜坡上升。当中性检测电路1400检测到CW中性输入中的电流时，其对电动机控制器18发信号，以便使用较快的斜坡上升。在大多数HVAC运行模式中，循环气流不必立即开启，因为存在恒温器要求加热和热交换器足够温暖到对从热交换器中吹出的空气进行加热之间的时间滞后。制冷模式中也存在蒸发器盘管冷到足够对经过盘管的空气进行冷却的延迟。因此，快速和慢速斜坡上升可包含初始延迟，例如在大约30秒和大约60秒之间。

本发明的另一实施形态目的在于减小被引入鼓风电动机组件10或100的封装26(图11)的高电流导线的量。已知的HVAC鼓风电动机M被封装在两件一套的容器中，电动机自身位于一个部分，电动机控制器与其他的电子装置位于另一个部分。本领域技术人员将会明了，已知的可变速度电动机封装包含大量布线和电子装置，其在需要维护时常常难以识别。另外，电动机封装26中的大量布线可导致布线和电动机自身之间的磁干扰。为了解决这些问题，本发明包含新型电力输入连接器24(图9-11)，其在电动机容器外部附近支持上面介绍的检测电路以及输入电力连接。

图10示出了一般地用24表示的电力输入连接器的实施例，其部分分解地示出，图11示出了组装的电力连接器，其安装在电动机封装或容器26的电动机控制器部分的开口中。示例性的电力输入连接器24包含一对电路板28与30、顶部与底部盖板32与34、前面板(front face)36。

电力输入连接器24通过堆叠电路板28与30并接着将电路板夹在盖板32与34之间并用面板36屏蔽各个电路板的一边来组装。组装后的电力输入连接器24于是被插在电动机容器26的所示出的开口27中。注意，所示出的电力输入连接器具有一个示例性的构造，并可在不脱离本发明的实施例的范围的情况下容易地修改，例如进行修改以便大量制造时。例如，图9示出了一般用24a表示的电力输入连接器的另一实施例，其可更为适于大量制造。电力输入连接器的许多其他变型也落在本发明的范围内。

回到图10，第一电路板28支持五个高电压侧AC线输入38、40、42、44、46(例如IN1-IN5)以及图6的检测电路140a、140b、140c的部件，其包含三个电流互感器CT。跳接器可被连接到输入38-46，并穿过电流互感器CT的中部，使得电流互感器可如上所述地检测输入中的电流。电流互感器CT在电路板28上邻近AC线输入38-46的放置以及短的、相对较小的跳接器的使用减小了进入封装26的高电流布线的量。

第二电路板30支持一对中性输入48与50(例如CW中性和CCW中性)、接地输入52、图8的中性线检测电路1400的部件，其包含其电流互感器CT。跳接器可被连接到中性输入48、50中的一个，并从电流互感器CT中穿过。如同用于AC线输入的检测电路140a、140b、140c，中性检测电流互感器CT在电路板30上邻近中性线输入48、50的定位减小了进入封装26的高电流布线的量。

第二电路板30也可支持新型的浪涌保护电路，其一般地用54表示，包含浪涌限制电阻器56和继电器58。现有技术的HVAC电动机典型地包含NTC热敏电阻或其他类型的浪涌限制装置。然而，重复向电动机控制器施加电力最终损坏NTC浪涌限制器、桥式整流器以及母线盖罩(buscap)。充电电阻器56限制到DC母线的初始电流，一旦母线被充电，继电器58旁路电阻器56。这降低了浪涌电流，并延长了桥式整流器、母线盖罩、外部继电器、用于向电动机施加电力的开关的寿命。

本发明的另一实施例为一种方法，其用于自动检测HVAC鼓风电动机的正确旋转方向。管道、热交换器、蒸发器盘管以及HVAC系统的其他部件的设计和定向常常必需CW或CCW鼓风机风扇。HVAC安装者因此必须为替换目的而贮存CW和CCW PSC电动机。本发明的鼓风电动机组件10、100可包含可逆转的电动机16，用于替换CW或是CCW PSC电动机。但是，安装者必须小心选择正确的旋转方向，或者，HVAC系统将不能正确运行。通过检测自动校正不正确旋转方向的电动机的响应，本发明的旋转检测方法解决了这些问题。

旋转检测方法考虑到这样的事实：当以错误的方向旋转风扇时，与在期望的方向旋转风扇相比较，大多数附着到双向风扇的HVAC电动机显示出明显不同的特性。将转矩考虑为示例性的特征，当在错误的方向旋转风扇时，与在期望的方向旋转风扇相比，大多数HVAC电动机具有可注意到的较低转矩。本发明的这种示例性方法检测鼓风电动机16上的转矩负载是否表现为对于鼓风机的速度是适当的。例如，如果看到高鼓风机速度和低转矩，该方法推断鼓风机正在以错误方向旋转。电动机控制器18因此停止电动机16并电子地反转其方向。电动机控制器18于是以另一个方向启动电动机16，并确定转矩对于给定的速度是适当的。当较高的转矩得到确认时，电动机控制器18重新对其存储器编程，以便标记对于下一次启动的正确旋转。类似地，其他的参数——例如电动机速度——可用于通过比较对于给定转矩在任一方向的旋转速度来确定正确的旋转方向。当确认在同一转矩下表现出较低速度的方向时，电动机控制器18重新对其存储器编程，以便将此方向标记为对于下一次启动的正确旋转。

图12示出了另一示例性方法1200，其用于确定HVAC系统的可逆转电动机的正确旋转方向。图12中以及这里介绍的单元的特定次序可在不脱离本发明的范围的情况下改变。例如，某些单元可被逆转、合并或甚至完全移除。在单元1202中，电动机控制器——例如电动机控制器18——启动电动机，例如电动机16，以便以第一方向旋转风扇。由于许多HVAC系统被配置为用于CCW风扇旋转，电动机控制器可在一开始在CCW方向启动电动机，但系统可能需要CW方向。在单元1204中，电动机控制器或其他机制在风扇在第一方向旋转的同时监视电动机上的转矩负载。除转矩负载以外的其他的运行参数或特性(例如电力、气流或速度)也可被监视。在单元1206中，电动机控制器确定被监视的转矩负载或其他参数或特性是否在可接受的范围内。例如，如果电动机以30inch-lbs的最大额定转矩以0.5hp旋转，电动机控制器或其他机制可确定被监视的转矩是否大于20％，或大约6inch-lb。如果是这样，该方法在单元1208停止，电动机控制器此后总是以第一方向旋转电动机。然而，如果单元1206确定为转矩负载不是在可接受的范围内，单元1210将电动机控制器指向以第二方向旋转电动机和风扇，在此实例中为CW方向。在单元1212中，电动机控制器或其他的机制在风扇以第二方向旋转的同时监视电动机上的转矩负载。本领域技术人员将会明了，在不脱离本发明的实施例的范围的情况下，在第二方向监视的参数(即第二参数)可以为与在第一方向监视的相同的参数(即第一参数)。在单元1214中，电动机控制器确定第二被监视转矩负载是否在可接受的范围内。如果是这样，单元1216改变电动机控制器的存储器设置，以便表示第二方向为正确的旋转方向。此后，电动机控制器总是以第二方向旋转电动机。如果任一单元1206或1214中电动机转矩负载不在可接受范围内，单元1218可提供错误消息或者可回到单元1202，以便重新开始该方法。

图13示出了用于确定HVAC系统中的可逆转电动机的正确旋转方向的另一示例性方法。方法1300类似于方法1200，除了方法1300将被监视电动机转矩负载(或其他运行参数或特性)和风扇速度均考虑在内以外。在不脱离本发明的范围的情况下，图13中以及这里介绍的单元的特定顺序可被改变。例如，某些单元可被逆转、合并或者甚至是被完全移除。方法1300以单元1302开始，其中，电动机控制器以第一方向旋转风扇。在单元1304中，电动机控制器或其他的机制在风扇以第一方向旋转的同时监视电动机的转矩负载。在单元1306中，电动机控制器监视风扇的旋转速度，如同所介绍的实施例中那样，用传感器或者通过将电动机控制到希望的速度。单元1308确定被监视的转矩负载是否适合所监视的旋转速度。使用上面提到的同样的0.5hp电动机作为实例，单元1302可确定在电动机在大约500和大约800RPM之间旋转的同时被监视转矩是否大致为6inch-lb，其为对于此转矩水平的可接受的范围。也可进行其他的比较，只要该比较确定所监视的转矩负载是否适合于所监视的鼓风机速度。如果负载是适当的，方法1300在单元1308处停止，监视控制器此后总是以第一方向旋转电动机。如果负载不适当，单元1312运行电动机，以便以第二方向旋转风扇。单元1314在风扇以第二方向旋转的同时重新监视电动机上的转矩负载，单元1316在风扇以第二方向旋转的同时监视风扇的旋转速度。单元1318确定第二被监视转矩负载是否适合于第二方向的被监视旋转速度。如果是这样，单元1320改变电动机控制器的存储器设置，以便指示第二方向是正确的旋转方向。如果任一单元1306或1314中电动机转矩负载不在可接受的范围内，单元1318可提供错误消息或者可转回到单元1302，以便重新开始该方法。

本发明的另一实施例提供了调节HVAC鼓风电动机的转矩设置的方法。HVAC OEM常常希望鼓风电动机特别设计为与其HVAC设备工作。例如，鼓风电动机制造商的典型0.5hp鼓风电动机可具有30inch-lb的最大额定转矩能力，但一个OEM可希望电动机具有27inch-lb(或90％)的最大额定转矩能力，另一OEM可希望24inch-lb(或80％)的最大额定转矩能力。采用PSC电动机，通过改变其电动机上的电动机绕组抽头以实现所希望的转矩额定值，电动机制造商可满足这样的请求。不幸的是，改变电动机抽头来满足每个OEM的确切规格是耗时且成本高的，需要制造和贮存许多轻微改变的电动机。

通过提供在不改变电动机抽头或以其他方式改变电动机物理设计的情况下调节鼓风电动机的转矩值，本发明使得较为容易地为特定OEM需求定制HVAC电动机。该方法可与可变速度电动机——例如上面结合本发明其他实施例所介绍的那些——一起使用，但可与任何传统电动机一起使用。

调节HVAC鼓风电动机转矩设置的一个障碍是大多数这样的电动机在其被制造后不具有可访问的计算机输入或其他的控制输入。相反，如上面所讨论的那样，已知的HVAC鼓风电动机仅仅具有2-5个暴露出来的高电压侧电力输入(例如IN1-IN5)、一个或一个以上的中性输入(例如CW中性和CCW中性)以及接地输入。因此，本发明的调节电动机转矩设置的方法必须用这些暴露出来的输入来实现。

图14示出了根据本发明一实施例构建的转矩调节机制60，其可由HVAC OEM或其他任何人用来调节电动机的转矩设置，例如图2所示鼓风电动机组件10或图6所示鼓风电动机组件100的。如图所示，转矩调节机制60仅仅连接到鼓风电动机组件的暴露出来的电力输入。

转矩调节机制60可包含用户接口，例如选择器开关62，以便对于特定的HVAC系统选择转矩调节。例如，假设OEM具有XYZ和ABC型号的HVAC设备。XYZ型号可用具有26.1inch-lb最大转矩能力的鼓风电动机最优化，ABC型号可用具有28.5inch-lb最大转矩能力的鼓风机型号最优化。转矩调节机制60的选择器开关62因此可包含XYZ设置和ABC设置。如本领域技术人员将会容易地明了的那样，用户接口可提供两个以上的设置之间的选择，或引入用户定义的设置，如下面介绍的那样。

为了调节电动机的多转矩设置，转矩设置机制60首先被附着到电动机的电力输入连接。如这里所用的，术语“多转矩设置”意味着两个或两个以上的转矩设置，例如下面所介绍的五转矩设置。例如，转矩调节机制可被附着到具有30inch-lb最大转矩能力的0.5hp鼓风电动机。电动机可具有有着下面的转矩设置的5个电力输入：

标准电动机

IN1-100％30inch-lb

IN2-90％27inch-lb

IN3-80％24inch-lb

IN4-70％21inch-lb

IN5-30％9inch-lb

当此电动机被附着到转矩调节机制且选择器被移动到上面介绍的XYZ设置时，转矩调节机制如下面那样调节电动机的转矩设置：

XYZ电动机

IN1-100％26.1inch-lb

IN2-90％23.5inch-lb

IN3-80％20.9inch-lb

IN4-70％18.3inch-lb

IN5-30％7.8inch-lb

类似地，如果ABC设置被选择，转矩调节机制如下面那样调节电动机的转矩设置：

ABC电动机

IN1-100％28.5inch-lb

IN2-90％25.7inch-lb

IN3-80％22.8inch-lb

IN4-70％20.0inch-lb

IN5-30％8.6inch-lb

图15更为详细地示出了转矩调节机制60的一实施例的电路。电路可包含具有选择器开关65的被调节DC电源64以及隔离电流波形发生器66。通过由DC电源64输出的DC电压指示的调节因子，电路指示鼓风电动机组件10或100的电动机控制器18改变其转矩设置。选择器开关65可具有几个位置(例如上面介绍的XYZ和ABC位置)，或者可允许在例如60-100伏范围内任何DC输出值的选择(对应于电动机最大额定转矩的60％到100％)。DC电源64的输出被连接到鼓风电动机组件的二极管桥式整流器12以及电力输出连接器24的电力输入38中的一个，并将电动机DC母线充电到所选择的电压等级(例如60到100伏)。隔离电流波形发生器66被连接到电力输入的两个电力输入44、46，并包含隔离6-8伏变压器T，其对具有DC负载L的电容器C充电。这产生电力输入44、46上的输入电流，其与在其正式运行中的鼓风电动机的相同。此输入电流被引入输入44中的一个，并从另一个46中出来，同时，DC电力被施加到DC母线，以便根据DC电源的输出改变电动机的转矩设置。例如，如果DC电源64上的选择器开关65被设置到输出60伏，电动机的所有转矩设置被成比例的缩小到其原始值的60％。

电动机控制器18被编程为实现这种以其他方式的非正常情况：即使所施加的电压对于电动机控制器18运行电动机并吸取任何显著电流来说过低，电流被施加到其上。当电动机控制器认识到这一点时，其根据输入电压改变其转矩设置。

反馈机制也可被提供为指示电动机的转矩设置已经被改变。例如，电动机可在没有负载的情况下运行到特定的RPM，以便指示新的转矩调节因子。600的RPM可对应于60％的调节因子，1000的RPM可对应于100％的调节因子。

代替如上所述地调节转矩的是，电动机控制器18可存储多个不同的转矩或速度表，并基于由转矩调节机制提供的输入选择转矩/速度表中的一个。例如，当转矩调节机制被附着到鼓风电动机组件并设置为输出60伏时，电动机控制器可从其存储器中选择转矩/速度表#1，当转矩调节机制被设置为输出61伏时，电动机控制器可选择表#2，等等。

尽管本发明已经参照附图所示的实施例进行了介绍，注意，在不脱离权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可使用等价内容，可进行替代。例如，尽管本发明已经结合115VAC配电系统进行了介绍，其不限于115VAC配电系统。本领域技术人员将会明了，采用实施细节的明显修改，本发明可适用于美国和其他地方使用的其他的配电系统和电压，包括但不限于230VAC配电系统。另外，尽管本发明的许多实施形态可特别适用于HVAC鼓风电动机，它们也可用于为其他应用设计的电动机。另外，本发明的所有上述实施例不依赖于电动机技术，可使用感应、无刷永磁体、开关磁阻、有刷DC、以及其他类型的电动机。本发明也兼容AC到DC以及AC到AC转换的多种转换器拓扑，包含使用晶闸管全转换器或半转换器的相位控制。相关技术也在美国专利No.5,818,194中公开，其全部内容并入此处作为参考。

已经介绍了本发明的示例性实施例，具有新颖性且希望由专利证书保护的为所附权利要求的内容。

Claims (15)

1.一种鼓风电动机组件，其包含：

可变速度电动机和电动机控制器；

电力输入，其与电动机控制器电气耦合并包含用于从AC电源接收AC电力的至少第一输入以及第一与第二中性输入；

第一检测电路，其用于检测第一或第二中性输入中的电流，并将对应的信号传送到电动机控制器，以便选择用于电动机的至少一个运行参数，该检测电路包含：

电流互感器，用于检测第一中性输入或第二中性输入中的电流，

一个晶体管，其与电流互感器耦合，用于对电流互感器的输出进行放大，以及

电容器，其被耦合在晶体管和电动机控制器的输入之间，用于向电动机控制器提供信号。

2.一种鼓风电动机组件，其包含：

可变速度电动机和电动机控制器；

电力输入，其与电动机控制器电气耦合并包含用于从AC电源接收AC电力的至少第一输入以及第一与第二中性输入；以及

第一检测电路，其用于检测第一或第二中性输入中的电流，并将对应的信号传送到电动机控制器，以便选择电动机速度、转矩、电力或气流，所述第一检测电路包含：

电流互感器，用于检测第一中性输入或第二中性输入中的电流，

一个晶体管，其与电流互感器耦合，用于对电流互感器的输出进行放大，以及

电容器，其被耦合在晶体管和电动机控制器的输入之间，用于向电动机控制器提供信号。

3.根据权利要求1的鼓风电动机组件，其中，所述至少一个运行参数包含速度表、转矩表、模式选择、一个或一个以上的鼓风机系数、电动机的旋转方向中的至少一个。

4.根据权利要求1的鼓风电动机组件，其中，响应于来自电流互感器和晶体管的电流脉冲，电容器被充电和放电，以便将信号提供给电动机控制器。

5.根据权利要求1的鼓风电动机组件，其还包含整流器，整流器被耦合在电力输入和电动机控制器之间，以便将AC电力转换为DC电力，并将DC电力传送到电动机控制器。

6.根据权利要求1的鼓风电动机组件，第一检测电路还包含第一电阻器，其并联耦合在电流互感器和晶体管之间，用于限制电流互感器上的最小负载。

7.根据权利要求6的鼓风电动机组件，第一检测电路还包含第二电阻器，其串联耦合在电流互感器和晶体管之间，用于限制由电流互感器传送到晶体管的电流。

8.根据权利要求7的鼓风电动机组件，第一检测电路还包含二极管，其并联耦合在电流互感器和晶体管之间，用于保护晶体管的基极发射极结。

9.根据权利要求8的鼓风电动机组件，第一检测电路还包含第三电阻器，其耦合在晶体管和电容器之间，用于限制从晶体管传送到电容器的电流。

10.根据权利要求9的鼓风电动机组件，第一检测电路还包含第四电阻器，其耦合在电压源和电容器之间，用于对电容器充电。

11.一种鼓风电动机组件，其包含：

可变速度电动机和电动机控制器；

电力输入，其与电动机控制器电气耦合，并包含用于从AC电源接收AC电力的至少第一输入以及第一与第二中性输入；以及

第一检测电路，其适用于检测电力被施加到至少一个第一与第二中性输入中的哪一个，并将对应的信号传送到电动机控制器，以便选择用于电动机的至少一个运行参数，检测电路包含：电流互感器，该电流互感器用于检测第一或第二中性输入中的电流，一个晶体管，该晶体管与电流互感器耦合，用于放大电流互感器的输出，电容器，该电容器被耦合在晶体管和电动机控制器的输入之间，用于向电动机控制器提供信号。

12.一种鼓风电动机组件，其包含：

可变速度电动机和电动机控制器；

电力输入，其与电动机控制器电气耦合，并包含用于从AC电源接收AC电力的至少第一输入以及第一与第二中性输入；以及

第一检测电路，其适用于检测第一或第二中性输入中的电流，并将对应的信号传送到电动机控制器，以便取决于检测到第一或是第二中性输入中的哪一个来选择不同的电动机参数，所述第一检测电路包含：电流互感器，该电流互感器用于检测第一或第二中性输入中的电流，一个晶体管，该晶体管与电流互感器耦合，用于放大电流互感器的输出，电容器，该电容器被耦合在晶体管和电动机控制器的输入之间，用于向电动机控制器提供信号。

13.根据权利要求11的鼓风电动机组件，其中，响应于来自电流互感器和晶体管的电流脉冲，电容器被充电和放电，用于向电动机控制器提供信号。

14.根据权利要求11的鼓风电动机组件，其还包含整流器，整流器耦合在电力输入和电动机控制器之间，用于将AC电力转换为DC电力，并将DC电力传送到电动机控制器。

15.根据权利要求11的鼓风电动机组件，其中，所述至少一个运行参数包含速度表、转矩表、模式选择、一个或一个以上的鼓风机系数、电动机旋转方向中的至少一个。