CN106374807B - 一种交流电机控制方法、装置及空调器 - Google Patents
一种交流电机控制方法、装置及空调器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于交流电机控制电路的控制方法、装置及空调器,包括:获取所述交流电机的目标转速,并检测所述交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的实时转速反馈信号,以及根据所述目标转速和实时转速反馈信号输出驱动脉冲信号,并根据所述目标转速和实时转速反馈信号输出调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后,最后根据所述驱动脉冲信号驱动交流电机运行达到目标转速。本发明能保证交流电机避免出现转速不稳的异常问题,保证了交流电机的平稳可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制领域,尤其涉及一种交流电机的控制方法、装置及空调器。
背景技术
目前用到的交流异步电机的调速可通过调节电机驱动功率器件如可控硅的导通角的大小实现,如空调器领域的PG调速电机控制,如图1所示,交流市电信号通过过零检测电路输入到MCU,MCU输出驱动脉冲通过基于可控硅的驱动电路驱动PG电机的运转,PG电机输出转速反馈信号到MCU,MCU通过调节驱动信号相对过零信号的脉宽控制可控硅的导通角,进而控制交流市电加载在PG电机上的交流电压值,实现PG电机的调速。由于可控硅在G极加载电压使可控硅导通时需要消耗一定的电流,同时给G极提供电压的L端的限流电阻R6也存在发热损耗,因此给可控硅G极加载导通电压的时间不宜过长。由于电机内部的绕组线圈的电感特性,加载在电机上的交流电压和交流电流信号的相位不一致,如图2所示,当交流电压加载在电机上时,此时经过电机的电流的相位会滞后交流电压限位,如交流电压在一个工频周期的起始过零点0,对应交流电流信号在C1时刻才有过零,即这两个时刻不是同时的,当PG电机的转速比较高或者电机开始启动过程中,MCU输出的驱动脉冲的脉宽的起始点离电压过零信号比较近时,此时会出现其脉冲的结束点位于对应的电流过零点之前,这样原来从驱动脉冲起始点开始后可控硅导通,但在电流过零点C1时刻会导致可控硅关闭,此后在整个交流电压过零周期期间可控硅都处于关闭状态,而正常状态这期间可控硅是导通的,直到下个交流电压过零周期,有驱动脉冲时才可控硅才开始导通,如图2中所示,电机驱动信号的第一个脉冲位于交流输入电压的过零点和电机电流的过零点之间时,驱动信号脉冲的触发起始点时刻可控硅导通,对应电机输入端的有效电压C2点开始有电压加载在PG电机上,PG电机中有电流通过,电机开始运转,当到达电流过零信号的C1点时刻,由于此时电流过零,可控硅会关闭,由于驱动脉冲在C1点时刻以前已经关闭,这样从电流过零信号开始的整个交流电压过零周期期间可控硅都处于关闭状态,如图中电机输入端有效电压从C2到C3时刻的虚线部的有效电压为零,正常情况应该有效电压值一直存在,这样会导致可控硅出现意外的关闭,引起电机在启动或者高速运转时出现频繁的抖动,不能达到正常的转速。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于交流电机控制电路的控制方法,目的在于解决由于现有技术中驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,由于交流电流信号导致电机驱动功率器件关闭,从而引起交流电机在启动或者高速运行过程中出现频繁抖动而运行不稳定问题。
为实现上述目的,本发明提供的一种基于交流电机控制电路的控制方法,所述基于交流电机控制电路的控制方法包括以下步骤:
获取所述交流电机的目标转速;
检测所述交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的实时转速反馈信号;
根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后;其中,所述驱动脉冲信号以驱动所述交流电机运行达到目标转速。
优选的,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,且所述当前驱动脉冲信号的脉宽为预设的第一脉宽值,以使当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
优选的,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
获取下一个电压过零点时刻;
控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
优选的,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在交流电流过零点时刻之后。
优选的,所述判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻;
调整当前驱动脉冲信号的脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
优选的,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤还包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第二脉冲宽度。
优选的,所述判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第三脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
优选的,所述判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取下一个电压过零点时刻;
控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
优选的,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤还包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第四脉冲宽度,且所述第四脉冲宽度小于当前的脉冲信号的脉冲宽度。
实现上述目的,本发明还提供的一种基于交流电机控制电路的控制装置,所述基于交流电机控制电路的控制装置包括:
获取模块,用于获取所述交流电机的目标转速;
检测模块,用于检测所述交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的实时转速反馈信号;
控制模块,用于根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后;其中,所述驱动脉冲信号以驱动所述交流电机运行达到目标转速。
优选的,所述控制模块还用于,
根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,且所述当前驱动脉冲信号的脉宽为预设的第一脉宽值,以使当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
优选的,所述控制模块还用于,
获取下一个电压过零点时刻;
控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
优选的,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在交流电流过零点时刻之后。
优选的,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻;
调整当前驱动脉冲信号的脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
优选的,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第二脉冲宽度。
优选的,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第三脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
优选的,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取下一个电压过零点时刻;
控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
优选的,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第四脉冲宽度,且所述第四脉冲宽度小于当前的脉冲信号的脉冲宽度。
实现上述目的,本发明还提供的一种空调器,所述空调器包括上述基于交流电机控制电路的控制装置。
本发明的交流电机控制电路通过获取所在设备的目标转速,通过其相关电路检测交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的转速反馈信号,交流驱动电路中的MCU根据过零信号和转速反馈信号输出驱动脉冲信号,并根据所述目标转速和实时转速反馈信号输出调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后,解决了现有技术中交流电机在启动或者高速运转过程中,当交流电机控制电路的驱动脉冲信号处在上述情况中时,出现在其电流过零点时刻导致驱动电路中的可控硅等电机驱动的功率器件关闭引起交流电机运行时转速不稳和抖动的异常问题,保证了交流电机的平稳可靠的正常运行。
附图说明
图1为本发明针对现有技术的交流电机控制电路结构图;
图2为本发明针对现有技术的交流电机控制电路的波形图;
图3为本发明基于交流电机控制电路的控制方法的第一实施例的流程示意图;
图4为本发明基于交流电机控制电路的控制方法的第一、第三实施例的交流电机控制电路的波形图;
图5为本发明基于交流电机控制电路的控制方法的第二、第七实施例的交流电机控制电路的波形图;
图6为本发明基于交流电机控制电路的控制方法的第四实施例的另一交流电机控制电路的波形图;
图7为本发明基于交流电机控制电路的控制方法的第五、第六实施例的交流电机控制电路的波形图;
图8为本发明基于交流电机控制电路的控制方法的第八实施例的交流电机控制电路的波形图;
图9为本发明基于交流电机控制电路的控制装置的功能模块示意图。
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
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于交流电机控制电路的控制方法和控制装置。
首先对本发明基于交流电机控制电路的控制方法进行说明。图3为根据本发明的第一实施例的基于交流电机控制电路的控制方法流程图。如图3所示,本发明实施例的基于交流电机控制电路的控制方法包括以下步骤:
步骤S10,获取交流电机的目标转速。
目标转速一般由交流电机控制电路从其所在的设备获取,例如所述的交流电机控制电路用于空调器室内电机的驱动,空调器通过获取用户设置的当前风速档位或者风速等级,MCU再通过存储器调取其风速档位或者风速等级对应的目标转速值,这样就获取了当前的目标转速。
步骤S20,检测交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的实时转速反馈信号;
如图1所述的交流电机控制电路,通过图中A部分电路实现交流输入电压的过零信号检测,主要基于光耦IC1实现过零检测,并通过三极管Q1整形后输入到MCU的P1端口实现检测,在P1端口得到如图2中所示的交流电压过零信号波形,图1中的B部分检测交流电机转速反馈信号,并输入到MCU的P3端口实现检测。
步骤S30,根据所述目标转速和实时转速反馈信号输出调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后;其中,所述驱动脉冲信号以驱动所述交流电机运行达到目标转速。
MCU通过获取目标转速值,如用户设置空调器为低风档位,MCU通过调取存储器数据表格得到低风档位800转/分,并进一步根据过零信号的时刻,在本次过零信号后面的相对时间点给出初始的电机驱动脉冲信号,如图4中在C3时刻给出电机驱动脉冲信号,并结合当前电机的转速反馈信号,调整驱动脉冲信号在过零信号后的触发时刻位置,以调节电机的转速,达到目标转速值。
具体参照图4,电机驱动电路实时转速反馈信号获得当前的实时转速,并根据目标转速值调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,如图中所示调整当前的驱动脉冲信号的触发起始点为C3时刻,图中电机在全电压时电流的第一个过零信号为C1时刻,晚于交流输入电压的第一个过零信号0时刻,当MCU输出脉冲信号时,控制输出脉冲信号的结束点在C1时刻之后,即图中控制驱动脉冲信号的结束点为C4,位于C1之后。由于驱动脉冲信号的结束点C4位于电流过零点C1之后,保证了当交流电机的电流过零时刻C1时,仍然有驱动脉冲信号,保证了可控硅仍然能持续导通,不会关闭,这样交流电机上仍然加载有效电压,即图中的C1到C5时刻仍然加载有效电压,保证了交流电机从脉冲信号的触发起始点C3开始一直到本次交流电压过零周期结束C5能得到持续加载有效电压,避免了现有技术中在这种情况下交流电机由于电流过零点时刻导致电机驱动功率器件如可控硅关闭,导致后续的交流电压过零周期内不能加载有效电压,引起电机转速不稳发生抖动的异常现象。
需要说明的是,为了信号展示的完整性,图中交流电机的电流信号为全电压加载在其上时的电流信号,即此时交流电机是在交流电压的全部周期内一直有效加载,通常为电机转速最大时的情况,此时电机的电流信号也在全部周期内都存在,二者的相位差别通过多个过零点能清楚的展示出来,当然也可以取电机当前转速的电流信号来展示,如果电机不是全电压加载,则电流信号必然存在不连续情况,如果要展示其过零点与交流输入电压过零点的对比就不太方便的形成对比。对不同型号的交流电机而言,由于存在电机线圈绕组及电机内部结构的差异,其电压和电流的相位差即过零点的时间差通常不同,对采用的具体一个型号的电机的其电压与电流过零点的时间差参数可以在试验中很容易获取,一般为一个范围值,可以取其范围值的最大值做为时间差参数,在控制时当MCU判断电机驱动脉冲信号的起始点时刻位于电压过零点时刻起到上述时间差之前时,就控制器脉冲信号的结束时刻在上述时间差之后。
MCU通过上述控制电机驱动脉冲信号以驱动所述交流电机运行达到目标转速,具体为:MCU输出驱动脉冲信号到交流电机驱动电路,其驱动电路根据驱动脉冲根据交流输入电压进行转换,加载在交流电机电源输入端,实现电机的正常运转。具体的可以参见图1中的C部分电路,MCU通过P2口输出驱动脉冲信号,其电机驱动电路主要以电机驱动功率器件组成,如图中的可控硅TR1,MCU输出的驱动脉冲信号通过三极管Q2对光耦IC3进行控制,光耦IC3对可控硅的G级根据脉冲信号进行触发,使得可控硅导通,当控制驱动脉冲信号的起始点位于交流电压过零周期内的不同时刻时,其可控硅的导通角不同,从而导致本周起内通过可控硅的交流电流不同,因此加载在交流电机上的交流电压有效值不同,从而改变电机的转速,并进一步结合交流电机的实时转速反馈信号,判断当前的转速是否与目标转速相同,当转速不同时,通过改变可控硅的导通角最终达到目标转速。
本实施例中,交流电机控制电路通过获取所在设备的目标转速,通过其相关电路检测交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的转速反馈信号,交流驱动电路中的MCU根据过零信号和转速反馈信号输出驱动脉冲信号,并根据所述目标转速和实时转速反馈信号输出调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后,避免了交流电机在启动或者高速运转过程中,当交流电机控制电路的驱动脉冲信号处在上述情况中时,出现在其电流过零点时刻导致驱动电路中的可控硅等电机驱动的功率器件关闭引起交流电机运行时转速不稳和抖动的异常问题,保证了交流电机的平稳可靠的正常运行。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制方法的第二实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制方法第一实施例,在本实施例中,根据目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,且所述当前驱动脉冲信号的脉宽为预设的第一脉宽值,以使得驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后,即控制当前驱动脉冲信号的脉宽为预设的固定脉宽值。
具体参见图4,图中电机驱动脉冲信号的脉宽为固定值,如图中第一个电机驱动脉冲信号的触发起始点C3,结束点是C4,位于交流电机过零点C1之后,其脉宽为C3到C4之间第一脉宽值T1,其他驱动脉冲信号的脉宽都为此第一脉宽值,由于驱动脉冲信号的脉宽为固定的第一脉宽值,MCU控制输出脉宽时会相对简单,且能进一步可靠保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,保证了电机的正常运转,实际应用中,此第一脉宽值取值范围是1<T1<8ms。
进一步的,本实施例中控制所述驱动脉冲信号的结束点还可以进一步细分控制,本实施例中,进一步获取下一个电压过零点时刻,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
具体参见图5,当驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,具体图纸第一个电机驱动脉冲信号的触发起始点C3位于本次交流电压周期对应的交流电流过零点C1之前,此时MCU控制电机驱动脉冲信号的结束点是下一个电压过零点即C5时刻,也就是电机驱动脉冲信号从触发起始点开始一直到本次交流电压过零周期才结束,由于本次交流电压周期对应的交流电流过零点是在其电压过零周期内的,这样能可靠的保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,即从驱动脉冲的触发起始点开始一直到本次过零电压周期结束都能持续开通,此时间内电机输入端的有效电压一直加载,如图中C3到C5时刻之间电机输入端有效电压一直有波形存在,保证了电机的正常运转。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制方法的第三实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制方法第一实施例,在本实施例中,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后;根据所述驱动脉冲信号驱动交流电机运行达到目标转速。
具体参照图4,图中电机在全电压时电流的第一个过零信号为C1时刻,晚于交流输入电压的第一个过零信号0时刻,当MCU根据上述S30步骤输出脉冲信号时,判断其脉冲信号的触发起始点是否在C1时刻之前,如果在之前,则控制输出脉冲信号的结束点在C1时刻之后,即图中电机驱动脉冲信号的触发起始点为C3,位于C1时刻之前,则控制驱动脉冲信号的结束点为C4,位于C1之后。由于驱动脉冲信号的结束点C4位于电流过零点C1之后,保证了当交流电机的电流过零时刻C1时,仍然有驱动脉冲信号,保证了可控硅仍然能持续导通,不会关闭,这样交流电机上仍然加载有效电压,即图中的C1到C5时刻仍然加载有效电压,保证了交流电机从脉冲信号的触发起始点C3开始一直到本次交流电压过零周期结束C5能得到持续加载有效电压,避免了现有技术中在这种情况下交流电机由于电流过零点时刻导致电机驱动功率器件如可控硅关闭,导致后续的交流电压过零周期内不能加载有效电压,引起电机转速不稳发生抖动的异常现象。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制方法的第四实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制方法第三实施例,在本实施例中,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻;调整当前驱动脉冲信号的脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
在本实施例中,当MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点时间早于本次交流电机的电流过零点时刻时,通过获取本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻,并调整调整当前驱动脉冲信号的脉冲宽度,即其驱动脉冲信号的脉宽可变化。由于交流电机的目标转速不同,MCU根据目标转速和实时转速反馈信号输出驱动脉冲信号时,其脉冲信号的触发起始点会有不同,而当驱动脉冲信号的触发起始点时间早于本次交流电机的电流过零点时刻时,为了保证在交流电机的电流过零时刻,电机驱动功率器件能持续导通不被关断,因此需要控制驱动脉冲信号结束点在所述的交流电流过零点时刻之后,具体的只要结束点在交流电流的过零点之后的一个很小的预设时间差的固定时刻即可,即只要能保证电机驱动功率器件在交流电流的过零点时刻能持续导通即可,这样由于驱动脉冲信号的触发起始点是可变的,而结束时刻是固定的,因此驱动脉冲的脉宽是可变化的。具体如图6所示,电机驱动信号的第1个脉冲到第3个驱动脉冲的触发起始点都不同,而其脉冲的结束点都是一个固定时刻,在每个电流过零点时刻之后,因此其脉宽都不同,如当交流电机的转速升高,即加载在电机上的交流电压有效值需要逐渐升高时,其驱动脉冲的触发起始点逐渐接近本本周内的电压过零点,如图中第1个到第3个脉冲的触发起始点距离交流输入电压的第一个过零点逐渐接近,这样驱动脉冲的脉宽逐渐变长,每个脉宽都是不同的,即图中脉宽T2<T3<T4。此处理方案能保证在交流电机的电流过零时刻时,电机驱动功率器件仍然持续导通情况下,做得其驱动脉冲的脉宽尽量的窄,进一步减小功率器件的损耗电流。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制方法的第五实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制方法第三或第四实施例,在本实施例中,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第二脉冲宽度。
本实施例中,MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,MCU控制所述驱动脉冲信号的脉宽改变为第二脉冲宽度,即为固定时间值,如图7中基于第三实施例,第4个脉冲信号的结束点位于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点之后时,其脉冲脉宽调整为固定时间值,其脉宽为固定时间值T5,或者如图6中基于第四实施例,第4个脉冲脉宽也为固定时间值T5,由于脉冲信号的触发起始点是晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,本次过零交流电压的过零信号周期内,即前一个过零电压信号到下一个电压过零信号的时间内,不存在电流过零引起电机驱动功率器件关闭的情况,因此其驱动脉冲信号的脉宽可以减小,只要能保证驱动脉冲信号能正常触发电机驱动功率器件如可控硅导通即可,脉冲信号的脉宽减小,能进一步减小功率器件的损耗电流。实际应用中,此第二脉宽值取值范围是100<T5<800us。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制方法的第六实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制方法第三实施例,在本实施例中,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第三脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
具体参见图4,图中电机驱动脉冲信号的脉宽为预设的第三脉冲宽度,即为预设的固定值,如图中第一个电机驱动脉冲信号的触发起始点C3,结束点是C4,位于交流电机过零点C1之后,其脉宽为C3到C4之间第一脉宽值,其他驱动脉冲信号的脉宽都为此第三脉宽值T1,由于驱动脉冲信号的脉宽为固定的第三脉宽值,MCU控制输出脉宽时会相对简单,且能进一步可靠保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,保证了电机的正常运转。实际应用中,此第三脉宽值取值范围是1<T1<8ms。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制方法的第七实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制方法第三实施例,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取下一个电压过零点时刻;控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
具体参见图5,当MCU判断当前驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,通过检测下一个电压过零点时刻,MCU控制当前的驱动脉冲信号的结束点为电压过零点时刻,具体图纸第一个电机驱动脉冲信号的触发起始点C3位于本次交流电压周期对应的交流电流过零点C1之前,此时MCU控制电机驱动脉冲信号的结束点是下一个电压过零点即C5时刻,也就是电机驱动脉冲信号从触发起始点开始一直到本次交流电压过零周期才结束,由于本次交流电压周期对应的交流电流过零点是在其电压过零周期内的,这样能可靠的保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,即从驱动脉冲的触发起始点开始一直到本次过零电压周期结束都能持续开通,此时间内电机输入端的有效电压一直加载,如图中C3到C5时刻之间电机输入端有效电压一直有波形存在,保证了电机的正常运转。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制方法的第八实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制方法第六或第七实施例,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第四脉冲宽度,且所述第四脉冲宽度小于当前的脉冲信号的脉冲宽度。
实施例中,MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,MCU控制所述驱动脉冲信号的脉宽改变为第四脉冲宽度,即为固定时间值,如图7中基于第六实施例,第4个脉冲信号的结束点位于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点之后时,其脉冲脉宽调整为固定时间值,其脉宽为固定时间值T5,或者如图8中基于第七实施例,第4个脉冲脉宽也为固定时间值T5,由于脉冲信号的触发起始点是晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,本次过零交流电压的过零信号周期内,即前一个过零电压信号到下一个电压过零信号的时间内,不存在电流过零引起电机驱动功率器件关闭的情况,因此其驱动脉冲信号的脉宽可以减小,只要能保证驱动脉冲信号能正常触发电机驱动功率器件如可控硅导通即可,脉冲信号的脉宽减小,能进一步减小功率器件的损耗电流。实际应用中,此第四脉宽值取值范围是100<T5<800us。在图7中,MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,对应其中的第一到第三个驱动脉冲,此脉冲信号为预设的第三脉宽值T3,当MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,为了可靠保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,则预设的第三脉宽值T3要大于T5,实际应用中,T3取值范围是1<T3<8ms,T5取值范围是100<T5<800us。在图8中,MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,MCU当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差,则此当前的驱动脉冲的脉宽也要大于T5。
本发明还提供一种基于交流电机控制电路的控制装置。
参照图9,图9为本发明基于可穿戴设备的空调器控制装置第一实施例的功能模块示意图。
在本实施例中,所述基于可穿戴设备的空调器控制装置包括:
获取模块1,用于获取交流电机的目标转速;
检测模块2,用于检测交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的实时转速反馈信号;
控制模块3,用于根据目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在交流电流过零点时刻之后;其中,所述驱动脉冲信号以驱动交流电机运行达到目标转速。
目标转速一般由交流电机控制电路从其所在的设备获取,例如所述的交流电机控制电路用于空调器室内电机的驱动,空调器通过获取用户设置的当前风速档位,MCU再通过调取存储的对应的目标转速值,这样获取模块1就获取了当前的目标转速。
如图1所述的交流电机控制电路,通过图中A部分电路实现交流输入电压的过零信号检测,主要基于光耦IC1实现过零检测,并通过三极管Q1整形后输入到MCU的P1端口实现检测,在P1端口得到如图2中所示的交流电压过零信号波形,图1中的B部分检测交流电机转速反馈信号,并输入到MCU的P3端口实现检测。
MCU通过获取目标转速值,如用户设置空调器为低风档位,MCU通过调取存储器数据表格得到低风档位800转/分,并进一步根据过零信号的时刻,再本次过零信号后面的相对时间点给出初始的电机驱动脉冲信号,如图4中在C3时刻给出电机驱动脉冲信号,并结合当前电机的转速反馈信号,调整驱动脉冲信号在过零信号后的触发时刻位置,以调节电机的转速,达到目标转速值。
具体参照图4,电机驱动电路实时转速反馈信号获得当前的实时转速,并根据目标转速值调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,如图中所示调整当前的驱动脉冲信号的触发起始点为C3时刻,图中电机在全电压时电流的第一个过零信号为C1时刻,晚于交流输入电压的第一个过零信号0时刻,当MCU输出脉冲信号时,控制输出脉冲信号的结束点在C1时刻之后,即图中控制驱动脉冲信号的结束点为C4,位于C1之后。由于驱动脉冲信号的结束点C4位于电流过零点C1之后,保证了当交流电机的电流过零时刻C1时,仍然有驱动脉冲信号,保证了可控硅仍然能持续导通,不会关闭,这样交流电机上仍然加载有效电压,即图中的C1到C5时刻仍然加载有效电压,保证了交流电机从脉冲信号的触发起始点C3开始一直到本次交流电压过零周期结束C5能得到持续加载有效电压,避免了现有技术中在这种情况下交流电机由于电流过零点时刻导致电机驱动功率器件如可控硅关闭,导致后续的交流电压过零周期内不能加载有效电压,引起电机转速不稳发生抖动的异常现象。
需要说明的是,为了信号展示的完整性,图中交流电机的电流信号为全电压加载在其上时的电流信号,即此时交流电机是在电压的全部周期内一直有效加载,通常为电机转速最大时的情况,此时电机的电流信号也在全部周期内都存在,二者的相位差别通过多个过零点能清楚的展示出来,当然也可以去电机当前转速的电流信号来展示,如果电机不是全电压加载,则电流信号必然存在不连续情况,如果要展示其过零点与交流输入电压过零点的对比就不太方便的形成对比。对不同型号的交流电机而言,由于存在电机线圈绕组及电机内部结构的差异,其电压和电流的相位差即过零点的时间差通常不同,对采用的具体一个型号的电机的其电压与电流过零点的时间差参数可以在试验中很容易获取,一般为一个范围值,可以取其范围值的最大值做为时间差参数,在控制时当MCU判断电机驱动脉冲信号的起始点时刻位于电压过零点时刻起到上述时间差之前时,就控制器脉冲信号的结束时刻在上述时间差之后。
MCU通过上述控制电机驱动脉冲信号以驱动所述交流电机运行达到目标转速,具体为:MCU输出驱动脉冲信号到交流电机驱动电路,其驱动电路根据驱动脉冲根据交流输入电压进行转换,加载在交流电机电源输入端,实现电机的正常运转。具体的可以参见图1中的C部分电路,MCU通过P2口输出驱动脉冲信号,其电机驱动电路主要以电机驱动功率器件组成,如图中的可控硅TR1,MCU输出的驱动脉冲信号通过三极管Q2对光耦IC3进行控制,光耦IC3对可控硅的G级根据脉冲信号进行触发,使得可控硅导通,当控制驱动脉冲信号的起始点位于交流电压过零周期内的不同时刻时,其可控硅的导通角不同,从而导致本周起内通过可控硅的交流电流不同,因此加载在交流电机上的交流电压有效值不同,从而改变电机的转速,并进一步结合交流电机的实时转速反馈信号,判断当前的转速是否与目标转速相同,当转速不同时,通过改变可控硅的导通角最终达到目标转速。
本实施例中,交流电机控制电路通过获取所在设备的目标转速,通过其相关电路检测交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的转速反馈信号,交流驱动电路中的MCU根据过零信号和转速反馈信号输出驱动脉冲信号,并根据所述目标转速和实时转速反馈信号输出调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后,避免了交流电机在启动或者高速运转过程中,当交流电机控制电路的驱动脉冲信号处在上述情况中时,出现在其电流过零点时刻导致驱动电路中的可控硅等电机驱动的功率器件关闭引起交流电机运行时转速不稳和抖动的异常问题,保证了交流电机的平稳可靠的正常运行。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制装置的第二实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制方法第一实施例,在本实施例中,根据目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,且所述当前驱动脉冲信号的脉宽为预设的第一脉宽值,以使得驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后,即控制当前驱动脉冲信号的脉宽为预设的固定脉宽值。
具体参见图4,图中电机驱动脉冲信号的脉宽为固定值,如图中第一个电机驱动脉冲信号的触发起始点C3,结束点是C4,位于交流电机过零点C1之后,其脉宽为C3到C4之间第一脉宽值T1,其他驱动脉冲信号的脉宽都为此第一脉宽值,由于驱动脉冲信号的脉宽为固定的第一脉宽值,MCU控制输出脉宽时会相对简单,且能进一步可靠保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,保证了电机的正常运转,实际应用中,此第一脉宽值取值范围是1<T1<8ms。
进一步的,本实施例中控制所述驱动脉冲信号的结束点还可以进一步细分控制,本实施例中,进一步获取下一个电压过零点时刻,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
具体参见图5,当驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,具体图纸第一个电机驱动脉冲信号的触发起始点C3位于本次交流电压周期对应的交流电流过零点C1之前,此时MCU控制电机驱动脉冲信号的结束点是下一个电压过零点即C5时刻,也就是电机驱动脉冲信号从触发起始点开始一直到本次交流电压过零周期才结束,由于本次交流电压周期对应的交流电流过零点是在其电压过零周期内的,这样能可靠的保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,即从驱动脉冲的触发起始点开始一直到本次过零电压周期结束都能持续开通,此时间内电机输入端的有效电压一直加载,如图中C3到C5时刻之间电机输入端有效电压一直有波形存在,保证了电机的正常运转。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制装置的第三实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制装置第一实施例,在本实施例中,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后;根据所述驱动脉冲信号驱动交流电机运行达到目标转速。
具体参照图4,图中电机在全电压时电流的第一个过零信号为C1时刻,晚于交流输入电压的第一个过零信号0时刻,当MCU根据上述S30步骤输出脉冲信号时,判断其脉冲信号的触发起始点是否在C1时刻之前,如果在之前,则控制输出脉冲信号的结束点在C1时刻之后,即图中电机驱动脉冲信号的触发起始点为C3,位于C1时刻之前,则控制驱动脉冲信号的结束点为C4,位于C1之后。由于驱动脉冲信号的结束点C4位于电流过零点C1之后,保证了当交流电机的电流过零时刻C1时,仍然有驱动脉冲信号,保证了可控硅仍然能持续导通,不会关闭,这样交流电机上仍然加载有效电压,即图中的C1到C5时刻仍然加载有效电压,保证了交流电机从脉冲信号的触发起始点C3开始一直到本次交流电压过零周期结束C5能得到持续加载有效电压,避免了现有技术中在这种情况下交流电机由于电流过零点时刻导致电机驱动功率器件如可控硅关闭,导致后续的交流电压过零周期内不能加载有效电压,引起电机转速不稳发生抖动的异常现象。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制装置的第四实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制装置第三实施例,在本实施例中,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻;调整当前驱动脉冲信号的脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
在本实施例中,当MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点时间早于本次交流电机的电流过零点时刻时,通过获取本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻,并调整调整当前驱动脉冲信号的脉冲宽度,即其驱动脉冲信号的脉宽可变化。由于交流电机的目标转速不同,MCU根据目标转速和实时转速反馈信号输出驱动脉冲信号时,其脉冲信号的触发起始点会有不同,而当驱动脉冲信号的触发起始点时间早于本次交流电机的电流过零点时刻时,为了保证在交流电机的电流过零时刻,电机驱动功率器件能持续导通不被关断,因此需要控制驱动脉冲信号结束点在所述的交流电流过零点时刻之后,具体的只要结束点在交流电流的过零点之后的一个很小的预设时间差的固定时刻即可,即只要能保证电机驱动功率器件在交流电流的过零点时刻能持续导通即可,这样由于驱动脉冲信号的触发起始点是可变的,而结束时刻是固定的,因此驱动脉冲的脉宽是可变化的。具体如图6所示,电机驱动信号的第1个脉冲到第3个驱动脉冲的触发起始点都不同,而其脉冲的结束点都是一个固定时刻,在每个电流过零点时刻之后,因此其脉宽都不同,如当交流电机的转速升高,即加载在电机上的交流电压有效值需要逐渐升高时,其驱动脉冲的触发起始点逐渐接近本本周内的电压过零点,如图中第1个到第3个脉冲的触发起始点距离交流输入电压的第一个过零点逐渐接近,这样驱动脉冲的脉宽逐渐变长,每个脉宽都是不同的,即图中脉宽T2<T3<T4。此处理方案能保证在交流电机的电流过零时刻时,电机驱动功率器件仍然持续导通情况下,做得其驱动脉冲的脉宽尽量的窄,进一步减小功率器件的损耗电流。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制装置的第五实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制装置第三或第四实施例,在本实施例中,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第二脉冲宽度。
本实施例中,MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,MCU控制所述驱动脉冲信号的脉宽改变为第二脉冲宽度,即为固定时间值,如图7中基于第三实施例,第4个脉冲信号的结束点位于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点之后时,其脉冲脉宽调整为固定时间值,其脉宽为固定时间值T5,或者如图6中基于第四实施例,第4个脉冲脉宽也为固定时间值T5,由于脉冲信号的触发起始点是晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,本次过零交流电压的过零信号周期内,即前一个过零电压信号到下一个电压过零信号的时间内,不存在电流过零引起电机驱动功率器件关闭的情况,因此其驱动脉冲信号的脉宽可以减小,只要能保证驱动脉冲信号能正常触发电机驱动功率器件如可控硅导通即可,脉冲信号的脉宽减小,能进一步减小功率器件的损耗电流。实际应用中,此第二脉宽值取值范围是100<T5<800us。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制装置的第六实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制装置第三实施例,在本实施例中,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第三脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
具体参见图4,图中电机驱动脉冲信号的脉宽为预设的第三脉冲宽度,即为预设的固定值,如图中第一个电机驱动脉冲信号的触发起始点C3,结束点是C4,位于交流电机过零点C1之后,其脉宽为C3到C4之间第一脉宽值,其他驱动脉冲信号的脉宽都为此第三脉宽值T1,由于驱动脉冲信号的脉宽为固定的第三脉宽值,MCU控制输出脉宽时会相对简单,且能进一步可靠保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,保证了电机的正常运转。实际应用中,此第三脉宽值取值范围是1<T1<8ms。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制装置的第七实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制装置第三实施例,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取下一个电压过零点时刻;控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
具体参见图5,当MCU判断当前驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,通过检测下一个电压过零点时刻,MCU控制当前的驱动脉冲信号的结束点为电压过零点时刻,具体图纸第一个电机驱动脉冲信号的触发起始点C3位于本次交流电压周期对应的交流电流过零点C1之前,此时MCU控制电机驱动脉冲信号的结束点是下一个电压过零点即C5时刻,也就是电机驱动脉冲信号从触发起始点开始一直到本次交流电压过零周期才结束,由于本次交流电压周期对应的交流电流过零点是在其电压过零周期内的,这样能可靠的保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,即从驱动脉冲的触发起始点开始一直到本次过零电压周期结束都能持续开通,此时间内电机输入端的有效电压一直加载,如图中C3到C5时刻之间电机输入端有效电压一直有波形存在,保证了电机的正常运转。
进一步的,基于交流电机控制电路的控制装置的第八实施例,基于上述本发明基于交流电机控制电路的控制装置第六或第七实施例,判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第四脉冲宽度,且所述第四脉冲宽度小于当前的脉冲信号的脉冲宽度。
实施例中,MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,MCU控制所述驱动脉冲信号的脉宽改变为第四脉冲宽度,即为固定时间值,如图7中基于第六实施例,第4个脉冲信号的结束点位于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点之后时,其脉冲脉宽调整为固定时间值,其脉宽为固定时间值T5,或者如图8中基于第七实施例,第4个脉冲脉宽也为固定时间值T5,由于脉冲信号的触发起始点是晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,本次过零交流电压的过零信号周期内,即前一个过零电压信号到下一个电压过零信号的时间内,不存在电流过零引起电机驱动功率器件关闭的情况,因此其驱动脉冲信号的脉宽可以减小,只要能保证驱动脉冲信号能正常触发电机驱动功率器件如可控硅导通即可,脉冲信号的脉宽减小,能进一步减小功率器件的损耗电流。实际应用中,此第四脉宽值取值范围是100<T5<800us。在图7中,MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,对应其中的第一到第三个驱动脉冲,此脉冲信号为预设的第三脉宽值T3,当MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,为了可靠保证在交流电流过零点之后交流电机控制电路的电机驱动功率器件如可控硅还能持续开通,则预设的第三脉宽值T3要大于T5,实际应用中,T3取值范围是1<T3<8ms,T5取值范围是100<T5<800us。在图8中,MCU判断驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,MCU当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差,则此当前的驱动脉冲的脉宽也要大于T5。
本发明还提供一种空调器。
在本实施例中,所述的空调器除了包含现有技术中提到的各个部件及控制电路外,还包括上述基于交流电机控制电路的控制装置,用于控制空调器的室内或者室外风机的运行。
本实施例中,所述空调器的交流电机控制电路通过获取所在设备的目标转速,通过其相关电路检测交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的转速反馈信号,交流驱动电路中的MCU根据过零信号和转速反馈信号输出驱动脉冲信号,并根据所述目标转速和实时转速反馈信号输出调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并根据所述目标转速和实时转速反馈信号输出调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,避免了交流电机在启动或者高速运转过程中,当交流电机控制电路的驱动脉冲信号处在上述情况中时,出现在其电流过零点时刻导致驱动电路中的可控硅等电机驱动的功率器件关闭引起交流电机运行时转速不稳和抖动的异常问题,保证了交流电机的平稳可靠的正常运行。
以上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,凡是利用本发明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,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (19)
1.一种基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述基于交流电机控制电路的控制方法包括以下步骤:
获取所述交流电机的目标转速;
检测所述交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的实时转速反馈信号;
根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在交流电流过零点时刻之后;其中,所述驱动脉冲信号以驱动所述交流电机运行达到目标转速。
2.如权利要求1所述的基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,且所述当前驱动脉冲信号的脉宽为预设的第一脉宽值,以使当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
3.如权利要求1所述的基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
获取下一个电压过零点时刻;
控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
4.如权利要求1所述的基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在交流电流过零点时刻之后。
5.如权利要求4所述的基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻;
调整当前驱动脉冲信号的脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
6.如权利要求4或5所述的基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤还包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第二脉冲宽度。
7.如权利要求4所述的基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第三脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
8.如权利要求4所述的基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取下一个电压过零点时刻;
控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
9.如权利要求7或8所述的基于交流电机控制电路的控制方法,其特征在于,所述根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后的步骤还包括:
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第四脉冲宽度,且所述第四脉冲宽度小于当前的脉冲信号的脉冲宽度。
10.一种基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述基于交流电机控制电路的控制装置包括:
获取模块,用于获取所述交流电机的目标转速;
检测模块,用于检测所述交流电机控制电路输入电压的过零信号以及交流电机的实时转速反馈信号;
控制模块,用于根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,并控制当前驱动脉冲信号的结束点在交流电流过零点时刻之后;其中,所述驱动脉冲信号以驱动所述交流电机运行达到目标转速。
11.如权利要求10所述基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于,
根据所述目标转速和实时转速反馈信号调整当前驱动脉冲信号的触发起始点,且所述当前驱动脉冲信号的脉宽为预设的第一脉宽值,以使当前驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
12.如权利要求10所述基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于,
获取下一个电压过零点时刻;
控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
13.如权利要求10所述基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制所述驱动脉冲信号的结束点在交流电流过零点时刻之后。
14.如权利要求13所述基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻;
调整当前驱动脉冲信号的脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
15.如权利要求13或14所述基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第二脉冲宽度。
16.如权利要求13所述基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第三脉冲宽度,以使所述驱动脉冲信号的结束点在所述的交流电流过零点时刻之后。
17.如权利要求13所述基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点早于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,获取下一个电压过零点时刻;
控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为触发起始点至下一个电压过零点时刻之间的时间差。
18.如权利要求13所述基于交流电机控制电路的控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于,
判断所述的驱动脉冲信号的触发起始点晚于本次交流输入电压周期对应的交流电流过零点时刻时,控制当前驱动脉冲信号的脉冲宽度为预设的第四脉冲宽度,且所述第四脉冲宽度小于当前的脉冲信号的脉冲宽度。
19.一种空调器,其特征在于,所述空调器包括如权利要求10-18任一项所述的基于交流电机控制电路的控制装置。
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