CN105299973B - 一种电子膨胀阀的控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子膨胀阀的控制方法，包括：生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；依据所述脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度。本发明能够控制步进电机的步进角度均匀等分，从而提高电子膨胀阀的控制精度。本发明还公开了一种电子膨胀阀的控制系统。

Description

一种电子膨胀阀的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电子膨胀阀技术领域，尤其涉及一种电子膨胀阀的控制方法及系统。
背景技术
目前，在空调行业，控制压缩机通入的冷媒量，通常采用电子膨胀阀来调节。而电子膨胀阀的调节又是通过对内部的步进电机的控制来实现的，现有的电子膨胀阀开度的控制方法中最常用的是采用均匀开关量脉冲的控制方式，即步进电机的通电方式为方波输入，由于方波信号产生的空间力矩大小不等，步进电机的步进角度也会随之不全相等，导致步进电机在运行过程中容易出现失步的现象，进而影响对电子膨胀阀的精确控制。
发明内容
本发明提供了一种电子膨胀阀的控制方法，能够控制步进电机的步进角度均匀等分，从而提高电子膨胀阀的控制精度。
本发明提供了一种电子膨胀阀的控制方法，包括：
生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；
依据所述脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度。
优选地，所述方法还包括：
在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成保持电流。
优选地，所述生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波包括：
生成第一控制信号；
依据所述第一控制信号调节输出电流百分比，使所述输出电流百分比满足正弦脉宽调制波；
生成第二控制信号；
依据所述第二控制信号，调节输出的两相正弦脉宽调制波的相位，使所述两相正弦脉宽调制波的相位相差90°。
优选地，所述在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成保持电流包括：
在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成第三控制信号；
依据所述第三控制信号输出保持电流。
一种电子膨胀阀的控制系统，包括：
第一生成单元，用于生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；
第一控制单元，用于依据所述脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度。
优选地，所述系统还包括：
第二生成单元，用于在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成保持电流。
优选地，所述第一生成单元包括：
第一控制信号生成单元，用于生成第一控制信号；
第一调节单元，用于依据所述第一控制信号调节输出电流百分比，使所述输出电流百分比满足正弦脉宽调制波；
第二控制信号生成单元，用于生成第二控制信号；
第二调节单元，用于依据所述第二控制信号，调节输出的两相正弦脉宽调制波的相位，使所述两相正弦脉宽调制波的相位相差90°。
优选地，所述第二生成单元包括：
第三控制信号生成单元，用于在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成第三控制信号；
输出单元，用于依据所述第三控制信号输出保持电流。
优选地，所述第一生成单元为型号为L6258EX的驱动芯片。
由上述方案可知，本发明提供的一种电子膨胀阀的控制方法，当需要对电子膨胀阀进行控制时，通过生成两个相位差90°的正弦脉宽调制波，依据生成的脉宽调制波的控制信号对电子膨胀阀中的步进电机的步进角度进行控制，能够使得步进电机微步的步进角度均匀等分，使得步进电机每步都均匀运行，从而提高了电子膨胀阀的控制精度。
附图说明
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获得其他的附图。
图1为本发明实施例一公开的一种电子膨胀阀的控制方法的流程图；
图2为本发明实施例二公开的一种电子膨胀阀的控制方法的流程图；
图3为本发明实施例三公开的一种电子膨胀阀的控制方法的流程图；
图4为本发明实施例四公开的一种电子膨胀阀的控制系统的结构示意图；
图5为本发明实施例五公开的一种电子膨胀阀的控制系统的结构示意图；
图6为本发明实施例六公开的一种电子膨胀阀的控制系统的结构示意图。
具体实施方式
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例一公开的一种电子膨胀阀的控制方法，包括：
S101、生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；
当需要对电子膨胀阀进行控制时，基于步进电机线圈磁动势空间矢量设计，通过脉宽调制技术对步进电机进行控制，生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波。
S102、依据脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度。
通过生成的两个相位相差90°的正弦脉宽调制波的控制信号，能够产生大小相等而矢量方向旋转的磁动势，从而使电子膨胀阀中的步进电机微步的步进角度均与等分。
综上所述，在上述实施例中，当需要对电子膨胀阀进行控制时，通过生成两个相位差90°的正弦脉宽调制波，依据生成的脉宽调制波的控制信号对电子膨胀阀中的步进电机的步进角度进行控制，能够使得步进电机微步的步进角度均匀等分，使得步进电机每步都均匀运行，解决了现有技术中因步进电机步进角不稳定导致电子膨胀阀的控制精度不高的问题。
如图2所示，为本发明实施例二公开的一种电子膨胀阀的控制方法，包括：
S201、生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；
当需要对电子膨胀阀进行控制时，基于步进电机线圈磁动势空间矢量设计，通过脉宽调制技术对步进电机进行控制，生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波。
S202、依据脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度；
通过生成的两个相位相差90°的正弦脉宽调制波的控制信号，能够产生大小相等而矢量方向旋转的磁动势，从而使电子膨胀阀中的步进电机微步的步进角度均与等分。
S203、在步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成保持电流。
为防止步进电机在每步切换过程中由于产生过大的反电动势而烧毁步进电机线圈绕组，影响电子膨胀阀的寿命的问题，在步进电机每步调节结束后，依据电子膨胀阀的类型，即依据电子膨胀阀的相关参数，输入一定量的保持电流。
综上所述，在上述实施例中，当需要对电子膨胀阀进行控制时，通过生成两个相位差90°的正弦脉宽调制波，依据生成的脉宽调制波的控制信号对电子膨胀阀中的步进电机的步进角度进行控制，能够使得步进电机微步的步进角度均匀等分，使得步进电机每步都均匀运行，解决了现有技术中因步进电机步进角不稳定导致电子膨胀阀的控制精度不高的问题。同时，在步进电机每步调节结束后，依据电子膨胀阀的相关参数，输入一定量的保持电流，解决了步进电机在每步切换过程中由于产生过大的反电动势而烧毁步进电机线圈绕组，影响电子膨胀阀的寿命的问题。
如图3所示，为本发明实施例三公开的一种电子膨胀阀的控制方法，包括：
S301、生成第一控制信号；
当需要对电子膨胀阀进行控制时，基于步进电机线圈磁动势空间矢量设计，通过脉宽调制技术对步进电机进行控制，首先生成第一控制信号。
S302、依据第一控制信号调节输出电流百分比，使输出电流百分比满足正弦脉宽调制波；
通过生成的第一控制信号，对步进电机的电流进行控制，调节输出电流的百分比，使得输出电流百分比满足正弦脉宽调制波。
S303、生成第二控制信号；
通过脉宽调制技术对步进电机进行控制，在生成第一控制信号的同时生成第二控制信号。
S304、依据所述第二控制信号，调节输出的两相正弦脉宽调制波的相位，使所述两相正弦脉宽调制波的相位相差90°；
通过生成的第二控制信号，对电平进行调节，使得输出的两相正弦脉宽调制波的相位相差90°。
S305、依据所述脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度；
通过生成的两个相位相差90°的正弦脉宽调制波的控制信号，能够产生大小相等而矢量方向旋转的磁动势，从而使电子膨胀阀中的步进电机微步的步进角度均与等分。
S306、在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成第三控制信号；
为防止步进电机在每步切换过程中由于产生过大的反电动势而烧毁步进电机线圈绕组，影响电子膨胀阀的寿命的问题，在步进电机每步调节结束后，依据电子膨胀阀的类型，即依据电子膨胀阀的相关参数，生成第三控制信号。
S307、依据所述第三控制信号输出保持电流。
如图4所示，为本发明实施例四公开的一种电子膨胀阀的控制系统，包括：
第一生成单元401，用于生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；
当需要对电子膨胀阀进行控制时，基于步进电机线圈磁动势空间矢量设计，通过脉宽调制技术对步进电机进行控制，通过第一生成单元401生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波。
第一控制单元402，用于依据脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度。
第一控制单元402通过生成的两个相位相差90°的正弦脉宽调制波的控制信号，能够产生大小相等而矢量方向旋转的磁动势，从而使电子膨胀阀中的步进电机微步的步进角度均与等分。
综上所述，在上述实施例中，当需要对电子膨胀阀进行控制时，通过生成两个相位差90°的正弦脉宽调制波，依据生成的脉宽调制波的控制信号对电子膨胀阀中的步进电机的步进角度进行控制，能够使得步进电机微步的步进角度均匀等分，使得步进电机每步都均匀运行，解决了现有技术中因步进电机步进角不稳定导致电子膨胀阀的控制精度不高的问题。
如图5所示，为本发明实施例五公开的一种电子膨胀阀的控制系统，包括：
第一生成单元501，用于生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；
当需要对电子膨胀阀进行控制时，基于步进电机线圈磁动势空间矢量设计，通过脉宽调制技术对步进电机进行控制，通过第一生成单元501生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波。
第一控制单元502，用于依据脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度；
第一控制单元502通过生成的两个相位相差90°的正弦脉宽调制波的控制信号，能够产生大小相等而矢量方向旋转的磁动势，从而使电子膨胀阀中的步进电机微步的步进角度均与等分。
第二生成单元503，用于在步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成保持电流。
为防止步进电机在每步切换过程中由于产生过大的反电动势而烧毁步进电机线圈绕组，影响电子膨胀阀的寿命的问题，在步进电机每步调节结束后，第二生成单元503依据电子膨胀阀的类型，即依据电子膨胀阀的相关参数，输入一定量的保持电流。
综上所述，在上述实施例中，当需要对电子膨胀阀进行控制时，通过生成两个相位差90°的正弦脉宽调制波，依据生成的脉宽调制波的控制信号对电子膨胀阀中的步进电机的步进角度进行控制，能够使得步进电机微步的步进角度均匀等分，使得步进电机每步都均匀运行，解决了现有技术中因步进电机步进角不稳定导致电子膨胀阀的控制精度不高的问题。同时，在步进电机每步调节结束后，依据电子膨胀阀的相关参数，输入一定量的保持电流，解决了步进电机在每步切换过程中由于产生过大的反电动势而烧毁步进电机线圈绕组，影响电子膨胀阀的寿命的问题。
如图6所示，为本发明实施例六公开的一种电子膨胀阀的控制系统，包括：
第一控制信号生成单元601，用于生成第一控制信号；
当需要对电子膨胀阀进行控制时，基于步进电机线圈磁动势空间矢量设计，通过脉宽调制技术对步进电机进行控制，首先通过第一控制信号生成单元601生成第一控制信号。
第一调节单元602，用于依据第一控制信号调节输出电流百分比，使输出电流百分比满足正弦脉宽调制波；
第一调节单元602通过生成的第一控制信号，对步进电机的电流进行控制，调节输出电流的百分比，使得输出电流百分比满足正弦脉宽调制波。
第二控制信号生成单元603，用于生成第二控制信号；
通过脉宽调制技术对步进电机进行控制，在生成第一控制信号的同时通过第二控制信号生成单元603生成第二控制信号。
第二调节单元604，用于依据所述第二控制信号，调节输出的两相正弦脉宽调制波的相位，使所述两相正弦脉宽调制波的相位相差90°；
第二调节单元604通过生成的第二控制信号，对电平进行调节，使得输出的两相正弦脉宽调制波的相位相差90°。
第一控制单元605，用于依据所述脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度；
第一控制单元605通过生成的两个相位相差90°的正弦脉宽调制波的控制信号，能够产生大小相等而矢量方向旋转的磁动势，从而使电子膨胀阀中的步进电机微步的步进角度均与等分。
第三控制信号生成单元606，用于在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成第三控制信号；
为防止步进电机在每步切换过程中由于产生过大的反电动势而烧毁步进电机线圈绕组，影响电子膨胀阀的寿命的问题，在步进电机每步调节结束后，第三控制信号生成单元606依据电子膨胀阀的类型，即依据电子膨胀阀的相关参数，生成第三控制信号。
输出单元607，用于依据所述第三控制信号输出保持电流。
在上述实施例中第一生成单元为型号为L6258EX的驱动芯片。
本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种电子膨胀阀的控制方法，其特征在于，包括：
生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；
依据所述脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度；
在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成保持电流。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波包括：
生成第一控制信号；
依据所述第一控制信号调节输出电流百分比，使所述输出电流百分比满足正弦脉宽调制波；
生成第二控制信号；
依据所述第二控制信号，调节输出的两相正弦脉宽调制波的相位，使所述两相正弦脉宽调制波的相位相差90°。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成保持电流包括：
在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成第三控制信号；
依据所述第三控制信号输出保持电流。
4.一种电子膨胀阀的控制系统，其特征在于，包括：
第一生成单元，用于生成两个相位相差90°的正弦脉宽调制波；
第一控制单元，用于依据所述脉宽调制波的控制信号控制电子膨胀阀中步进电机的步进角度；
第二生成单元，用于在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成保持电流。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一生成单元包括：
第一控制信号生成单元，用于生成第一控制信号；
第一调节单元，用于依据所述第一控制信号调节输出电流百分比，使所述输出电流百分比满足正弦脉宽调制波；
第二控制信号生成单元，用于生成第二控制信号；
第二调节单元，用于依据所述第二控制信号，调节输出的两相正弦脉宽调制波的相位，使所述两相正弦脉宽调制波的相位相差90°。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二生成单元包括：
第三控制信号生成单元，用于在所述步进电机停止运行时，依据所述电子膨胀阀的参数生成第三控制信号；
输出单元，用于依据所述第三控制信号输出保持电流。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一生成单元为型号为L6258EX的驱动芯片。
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