CN1064122C - 用于控制空调机的电动机的控制方法和装置 - Google Patents

用于控制空调机的电动机的控制方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1064122C
CN1064122C CN95106657A CN95106657A CN1064122C CN 1064122 C CN1064122 C CN 1064122C CN 95106657 A CN95106657 A CN 95106657A CN 95106657 A CN95106657 A CN 95106657A CN 1064122 C CN1064122 C CN 1064122C
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
control
group
inverter
microcomputer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN95106657A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1116291A (zh
Inventor
户田行一
小川善朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu General Ltd filed Critical Fujitsu General Ltd
Publication of CN1116291A publication Critical patent/CN1116291A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1064122C publication Critical patent/CN1064122C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/61—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication using timers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/62—Control or safety arrangements characterised by the type of control or by internal processing, e.g. using fuzzy logic, adaptive control or estimation of values
    • F24F11/63—Electronic processing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/86—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling compressors within refrigeration or heat pump circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02—Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • F25B49/025—Motor control arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53873—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with digital control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/04—Arrangements for controlling or regulating the speed or torque of more than one motor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/80—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air
    • F24F11/83—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers
    • F24F11/85—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the temperature of the supplied air by controlling the supply of heat-exchange fluids to heat-exchangers using variable-flow pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2140/00—Control inputs relating to system states
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/02—Compressor control
    • F25B2600/021—Inverters therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

一种用于控制空调机的电动机的控制装置，其具有一个微机，使得对输入和输出电路，执行为了控制空调机所必需的输入和输出操作，借至少控制空调机的压缩机和送风机。来自交流电源的输入交流电流被调整为与输入交流电压同相的正弦波形。为了改善来自交流电源的输入端功率因数，根据整流电路的交流电源的输入交流电流和输出的直流电压在微机中产生一个PWM信号并将其输出，该信号用于通/断控制包含在整流电路中的开关装置产生逆变电路的直流功率。

Description

用于控制空调机的电动机的控制方法和装置
本发明涉及用于控制空调机的压缩机电动机和送风机电动机的控制方法和装置。更具体地说，涉及用于控制这样一种空调机的电动机的控制方法和装置，其中压缩机和送风机利用一台微机来控制，以及可以控制一台整流器，以便产生为一台逆变器驱动压缩机和送风机所需要的直流电压。
迄今为止，空调机分别具有用于驱动压缩机和送风机的电动机的控制装置。例如，在驱动用于压缩机的电动机方面，将商用交流电整流成直流电并且利用控制装置将经整流的直流电逆变产生可变的交流电压，向用于压缩机的电动机供电。一般使用电容输入型整流器作为将交流电整流为直流电的整流装置。然而，由于来自交流电源的输入交流电流波形产生波形畸变，使功率因数恶化并产生谐波电流。
因而已经提出各种整流器，用于将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波，用于改善输入端功率因数以及用于降低谐波。该空调机利用整流器驱动用于压缩机和送风机的电动机并且该空调机由一台微机控制。下面将参阅图10对这种控制方式的一个实例详细介绍。
空调机的控制装置包含：整流电路2，用于将商用交流电整流为直流电；第一逆变电路4，用于将整流电路2的输出直流电压逆变为预定的交流电压，并提供到用于压缩机的第一无刷电动机3；整流器控制电路5，用于根据输入电流(经整流的电流)、输入电压(经整流的电压)以及整流电路2的输出电压输出一个IGBT(晶体管)控制信号并以开关方式控制一作为开关装置的IGBT(晶体管)2a；位置检测电路6，用于根据第一无刷电动机3的端电压检测无刷电动机3的转子位置；微机7，用于输入该检测的位置检测信号和输出一逆变器控制信号(PWM信号)，该逆变器控制信号用于根据该输入的位置检测信号，开关控制至少第一逆变电路4的若干晶体管Ua、Va、Wa、Xa、Ya和Za；上桥臂驱动电路8和下桥臂驱动电路9，用于输入这一控制信号和以通／断方式驱动各晶体管Ua、Va、Wa、Xa、Ya和Za；斩波电路10，用于根据来自微机7的的斩波信号，按照需要对上桥臂驱动电路8的输出驱动信号的各区段进行斩波；开关电源11，用于将商用交流电源1整流成预定的直流电；第二逆变电路13，用于将开关电源11的直流输出电压逆变为预定的交流电压并提供到用于室外的送风机的第二无刷电动机12；以及无刷电动机控制电路14，用于接通／断开至少一个作为开关电源11的开关的晶体管11d，用于响应从无刷电动机12中的用于检测第二无刷电动机12的转子位置的霍尔元件12a输入的位置检测信号和从微机输入的转速命令信号，同时根据向其输入的该位置检测信号通过输出一个逆变控制信号通／断控制第二逆变电路13的多个晶体管Ub，Vb，Wb，Xb，Yb和Zb。
除了开关装置的IGBT2a之外，整流电路2包含一整流电路2b，用于将商用交流电1整流成直流电流、一电抗器2c、一二极管2d，用于防止反向电流。以及一平波电容2e。整流电路2将商用交流电源转变为直流电源并且将预定的直流电压提供到第一逆变电路4。
第一逆变电路4由如下部分组成：一上桥臂，其包含三个用于在整流电路2的正端和第一无刷电动机3的三相绕组a1、b1和c1之间进行开关连接的晶体管Ua、Va、Wa；以及一下桥臂，其包含三个用于在三相绕组a1、b1和c1与整流电路2的负端之间进行开关连接的三个晶体管Xa、Ya和Za。
整流控制电路5包含：一电流检测电路、二个电压检测电路、一个IGBT驱动电路、一专用IC，其用于整流控制，具有由振荡器、放大器、比较器等构成的PWM信号发生电路等。整流控制电路5利用电流传感器5a检测电流、检测由对交流电压进行整流得到的电压波形，检测输出直流电压以及利用这些检测的电流和电压产生用于控制整流电路2的IGBT2a的控制信号[PMW信号：如图11(a)所示]，采用这样一种方式使得来自AC电源的AC输入电流具有与AC输入电压同相的正弦波形(如图11(b)所示)。
微机7由位置检测电路6输入位置检测信号(如图12中(a)到(c)所示)并产生供给上桥臂驱动电路8和下桥臂驱动电路9的驱动信号Ua1、Va1、Wa1、Xa1、Ya1和Za1，如图12(d)到(i)所示，以便根据位置检测信号按照需要分别导通第一逆变电路4上桥臂晶体管Ua、Va和Wa和下桥臂晶体管Xa、Ya和Za，旋转第一无刷电动机3。
微机7向斩波电路10输出如图12(j)所示的斩波信号。斩波电路10根据输入的斩波信号对上桥臂驱动电路8的电源进行斩波，以便根据输入的斩波信号，例如按照需要对上桥臂驱动电路8的输出信号进行斩波。
因此，PWM信号Ua1、Va1和Wa1从上桥臂驱动电路8输出到逆变电路4的上桥臂的晶体管Ua、Va和Wa，其中示于图12(k)到(m)的输入驱动信号的各ON区段被斩波。根据输入驱动信号，如图12的(n)到(p)所示的信号Xa1、Ya1和Za1从下桥臂驱动电路9输出到逆变电路4的下桥臂的晶体管Xa、Ya和Za。
第一逆变电路4上下桥臂的晶体管Ua、Va、Wa、Xa、Ya和Za根据需要利用上桥臂驱动电路8和下桥臂驱动电路9的输出信号分别导通。在逆变电路4的正端和负端与第一无刷电动机3的三相绕组a1、b1和c1之间的连接被切换。因此，来自整流电路2的直流电压被变换为交流电压并被提供到第一无刷电动机3的三相绕组a1、b1和c1。同时，上桥臂的晶体管Ua、Va和Wa当它们导通时。利用上桥臂驱动电路8的输出信号驱动进行斩波。因此，如图12的(q)到(s)所示的经斩波的交流电压被提供到第一无刷电动机3的三相绕组a1、b1和c1上。
在微机7中，对提供到斩波电路10的斩波信号的通／断比使之是可变的，以便将第一无刷电动机3的转速调整到预定的转速上。对提供到第一无刷电动机3的三相绕组a1、b1和c1上的交流电压斩波的通／断比使之是可调的，借此改变所施加的电压和控制第一无刷电动机3的旋转。
另一方面，在开关电源11中，商用交流电源1利用整流电路11a和一平波电容11b整流为直流电源，产生预定的直流电压。利用变压器11c、晶体管11d、二极管11e和平波电容11f对该直流电压进行开关控制并整流成可变的直流电压。将该可变的直流电压提供到包含6个晶体管Ub、Vb、Wb、Xb、Yb和Zb的第二逆变电路13。在第二无刷电动机12中具有位置检测传感器(霍尔元件)12a。霍尔元件12a检测第二无刷电动机12转子的位置，产生如图13(a)到(c)所示的位置检测信号。
接收来自霍尔元件12a的位置检测信号的无刷电动机控制电路14例如可以是一用于无刷电动机控制之类的专用的IC(集成电路)。根据输入的位置检测信号，无刷电动机控制电路14向第二逆变电路13的晶体管Ub、Vb、Wb、Xb、Yb和Zb输出如图13(d)到(i)所示的驱动信号Ub1、Vb1、Wb1、Xb1、Yb1和Zb1，以便旋转第二无刷电动机12。
第二逆变电路13的各晶体管按照需要由这些驱动信号导通。输入到逆变电路13的、由开关电源11提供的可变直流电压被变换为如图13(j)到(l)所示的交流电压，并提供到第二无刷电动机12的三相绕组a2、b2和C2上。
此外，微机7产生第二无刷电动机12的转速命令信号。接收转速命令信号的无刷电动机控制电路14产生一开关信号，以便开关控制开关电源11的晶体管11d(如图13(m)所示)。根据输入的转速命令信号，无刷电动机控制电路14改变上述开关信号的通／断比和改变由开关电源11产生的直流电压。利用逆变电路13将改变后的直流电压转变为可变交流电压并提供到第二无刷电动机12的三相绕组a2、b2和c2上。由于施加到三相绕组a2、b2和c2的交流电压是可变的，故第二无刷电动机12可变速控制。
然后在上述的空调机的常规控制方法中，需要三个控制装置，例如整流控制电路5、微机7和无刷电动机控制电路14，以便改善输入侧功率因数，控制整流电路2，降低谐波电流以及控制各电动机(第一和第二无刷电动机3和12)的转速，以便驱动为空调机所必需的压缩机和送风机。为了驱动第二无刷电动机12，需要用于改变直流电压和输出的开关电源11。此外该空调机的控制电路和电源电路也是复杂的。元件数量多。可靠性变差。这三个控制装置成为增加空调机成本和尺寸的一个因素。
在第二无刷电动机12的旋转控制中，开关信号的通／断率仅由来自微机7的转速命令信号确定。选定由天关电源11输出的直流电压的数值。因而，第二无刷电动机12的转速随着负载的波动而波动。实际转速不与由转速命令信号所确定的转速一致。即存在的问题在于，第二无刷电动机12的旋转不与转速命令信号相一致。
本发明的一个目的是提供空调机的控制方法和装置，在其中空调机的变换器、压缩机和送风机可以用空调机的一单个微机来控制。
为此，本发明提供一种空调机的电动机的控制方法，该空调机包含：一整流器，用于将交流电变换为直流电以及至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形，一组电动机，用于驱动压缩机和送风机；一组逆变器，用于将所述的经整流的直流电变换为交流电并提供给所述电动机，以及一微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，所述控制方法包含的步骤为：至少根据所述的整流器的交流输入电流和直流输出电压，从所述微机输出用于控制所述开关装置的控制信号；以及由所述微机输出用于控制所述一组逆变器的控制信号。
本发明还提供一种空调机的电动机的控制方法，该空调机包含：一整流器，用于将交流电变换为直流电，并且至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形；一组用于驱动压缩机和送风机的一组电动机；一组逆变器，用于将所述的经整流的直流电变换为交流电并提供到所述电动机；以及一个微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，所述控制方法包含的步骤为：至少根据所述整流器的输入的交流电流和输出的直流电压，由所述微机输出用于控制所述开关装置的PWM信号；以及由所述微机输出用于控制所述一组逆变器的PWM信号。
本发明还提供一种空调机的电动机的控制装置，该空调机包含：一整流器，用于将交流电变换为直流电并至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形；一线电动机，用于驱动压缩机和送风机；一组逆变器，用于将经整流的直流电变换为交流电并提供到所述电动机；以及一个微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，所述以并联形式的一组逆变器接收来自所述整流器的直流输出功率；整流器控制装置用于至少根据所述整流器的输入交流电流和直流输出电压从所述微机输出一控制所述开关装置的控制信号，以及逆变器控制装置，用于从所述微机输出用于控制所述一组逆变器的控制信号。
本发明还提供一种空调机的电动机的控制装置，该空调机包含：一整流器，用于将交流电变换为直流电并且至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形；一组无刷电动机，用于驱动压缩机和送风机；一组逆变器，用于将所述经整流的直流电变换为交流电并提供到所述电动机；以及一个微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，所述一组逆变器，并联并接收来自整流器的输出直流功率。整流器控制装置，用于至少根据所述整流器的交流输入电流和直流输出电压从所述微机输出一个控制信号以控制所述开关装置；逆变器控制装置，用于根据所述一组无刷电动机转子的位置检测信号，从所述微机输出控制信号，以控制所述一组逆变器。
本发明还提供一种空调机的电动机的控制装置，该空调机包含：一整流器，用于将交流功率变换成直流功率并且至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形；一组电动机，用于驱动压缩机和送风机；一组逆变器，用于将所述的经整流的直流功率变换成交流功率并提供到所述电动机；以及一个微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，所述一组逆变器，其并联并接受来自所述整流器的直流输出功率；所述一组电动机，其中至少一台是感应电动机而其它的电动机是无刷电动机；整流器控制装置，用于至少根据所述整流器的输入交流电流和输出直流电压从所述微机输出一控制所述开关装置的控制信号；以及逆变器控制装置，用于根据所述无刷电动机转子的位置检测信号从所述微机输出控制信号，以便控制用于向所述无刷电动机提供交流功率的所述逆变器，以及用于输出一控制信号，以便控制用于向所述感应电动机提供交流功率的逆变器。
因而，对空调机的控制、整流器开关装置的控制、为空调机所必须的压缩机和送风机的电动机的逆变器控制都由作为单台控制装置的微机来执行。
由于整流器的直流输出电压被提供每台电动机上，每台电动机由单个的电源电路驱动。因此，元件的数量可以减少，可靠性可以提高，空调器的成本和尺寸可以降低。
图1是表示本发明的空调机控制装置一个实施例的示意方块图；
图2是为了解释图1所示的控制装置的运行和控制方法的示意的时间关系图；
图3是为了解释图1所示的控制装置的运行和控制方法的示意的时间关系图；
图4是表示作为本发明的改型实施例的控制装置的示意方块图；
图5是为了解释图4所示控制装置的运行和控制方法的示意时间关系图；
图6是在图1所示的空调机的控制装置中所用的微机的结构示意图；
图7是为了解释图6所示的微机的运行的示意时间关系图；
图8是在图1所示的空调机的控制装置中所用微机的结构示意图；
图9是在图4所示的空调机的控制装置中所用微机的结构示意图；
图10是常规的空调机的控制装置的方块示意图；
图11是为了解释图10所示控制装置运行的时间关系图；
图12是为了解释图10所示控制装置运行的时间关系图；
图13是为了解释图10所示控制装置运行的时间关系图；
下面参阅附图详细介绍本发明的空调机的控制方法和装置。在各附图中，与图10所示的相同或相应的部分用相同的参考数字标注，对它们的重复介绍略去。
在图1中，空调机的控制装置32包含：一电流传感器20和电流检测电路21，用于检测整流电路2的交流输入电流；一电压检测电路22，检测整流电路2的直流输出电压；一第一位置检测电路23，具有与图10中的位置检测电路6相同的结构；一第二位置检测电路24，用于输出驱动送风机34的无刷电动机12转子的位置检测信号；一个微机25，用于进行为控制空调机所必需的输入／输出操作，用于从电流检测电路21输入电流检测信号，从电压检测电路22输入电压检测信号，从第一位置检测电路23输入位置检测信号和从第二位置检测电路24输入位置检测信号，用于按照需要使在整流电路2中包含的IGBT(晶体管)2a导通或关断，用于输出一占空比率可变的控制信号〔逆变器控制信号，(PWM信号)〕，以及用于除了图10所示的微机7所具有的功能(输出PWM信号的功能等)外，输出用于分别控制第一和第二逆变电路4和13的控制信号；第一和第二驱动电路26和27，用于利用来自微机25的控制信号分别驱动第一和第二逆变电路4和13的成组晶体管；以及第三驱动电路28，利用来自微机25的PWM信号使IGBT2a导通／截止。
下面介绍空调机的控制装置32的运行。微机25控制室外装置并且根据来自电流检测电路21和电压检测电路22的检测信号向第三驱动电路28输出PWM信号，用于按照需要开关控制整流电路2的IGBT2a。微机25还从第一位置检测电路23输入用于压缩机33的第一无刷电动机3的转子的位置检测信号并产生用于控制第一逆变电路4的6个晶体管Ua、Va、Wa、Xa、Ya和Za的控制信号。同时，微机25从第二位置检测电路24输入用于送风机34的第二无刷电动机的转子的位置检测信号并且产生用于控制第二逆变电路13的6个晶体管Ub、Vb、Wb、Xb、Yb和Zb的控制信号。
电流检测电路21包含：例如整流二极管和电阻电路，并且将利用电流传感器20检测的输入的交流电流波形变换为可以输入到微机25中的电平(电压数值)。
电压检测电路22包含：例如分压电阻电路，用于降低整流电路2的直流输出电压；以及一光电耦合电路，用于将被降低的电压的模拟量隔离并将其变换为数字值(H．L)提供到微机25。电压检测电路22的分压电阻电路的分压比按照这样一种方式设定，使得当整流电路2的直流输出电压等于或小于一个预定值〔例如，在图2(a)中所示为300V〕或更小，光电耦合电路的输出设定到H电平，并且当直流输出电压超过该预定值时，光电耦合电路的输出设定到L电平。因此，来自电压检测电路22的电压检测信号设定到H或L电平。该H或L电平信号提供到微机25。
电压检测电路22还可以输出与整流电路2的直流输出电压和预定值之间的差相对应的模拟量值。在这种情况下，只要将来自电压检测电路22的模拟信号输入到微机25的A／D转换器的输入口就可以了。
下面参照图2的时间关系图介绍用在空调机的控制装置32中的整流电路2的控制方法。
首先，微机25根据先前已存储在内部存储器中的数据〔如在图2(b)中所示的IMn，n是一整数〕以及已经被输入的整流电路2的直流输出电压的检测信号(H或L电平)计算一个电流命令ISn，如图2((1)中所示。该存储器数据IMn是输入的交流电流的半周期的正弦波数据(基波数据)。
按照电流命令ISn的计算方法，来自电压检测电路22的电压检测信号按照预定的时间〔例如，如在图2(d)中所示的交流输入波形的过零点〕进行检测，并且当其处在H电平时(300V或小于300V)，存储器数据的预定比率被加到存储器数据IMn，借此，设定到电流命令ISn。存储器数据的预定比率被加到存储器数据IMn上，一直到电压检测信号被设定到L电平(超过300V)，借此增加电流命令ISn。相反，当电压检测信号处在L电平(超过300V)时，从存储器数据IMn中减去存储器数据的预定比率，借此设定到电流命令ISn。一直到电压检测信号被设定到H电平(300V或小于300V)，减去存储器数据的预定比率，借此降低电流命令ISn。
根据以这种方式计算的电流命令，整流电路2的IGBT2a按照需要导通或关断，借此将整流电路2的直流输出电压设定到预定的数值(300V)。
电流检测电路21检测输入的交流电流并将该电流检测信号提供到微机25。微机25利用在由过零点(t0)开始的每一个预定的时间段T的时间点tn(t0到t9)的电流检测信号，检测如图2(e)所示的电流值IRn。利用由过零检测电路来的检测信号检测过零点(t0)，该电路用于判别室外装置的已有的输入／输出电路其中之一的输入交流电流的频率或类似量。
将在时间tn处的电流命令ISn〔如图2(c)中所示〕顺序地与检测电流IRn〔如图2(e)中所示〕相比较。当ISn＞IRn时，用于控制整流电路2的IGBT2a的PWM信号的一个ON时间段的Dn仅增加一个预定的数值。当ISn＜IRn时，用于控制整流电路2的IGBT-2a的PWM信号的ON时间段的Dn仅降低一预定的数值〔参阅图2(f)〕。
因此，来自商用交流电源1的输入交流电流可以被控制呈与输入交流电压同相的正弦波形，如图2(d)所示。在这种情况下，如上面已经指出的，整流电路2的直流输出电压也被控制到预定的数值。
另一方面，如由图1可明显理解的，并联连接的第一和第二逆变电路4和13与整流电路2的输出端连接。第一逆变电路4驱动用于压缩机33的第一无刷电动机3。第二逆变电路13驱动用于送风机34的第二无刷电动机12。第一和第二无刷电动机3和12是三相电动机，并由单一微机25来控制，以便控制室外装置和整流电路2的IGBT2a。
第二位置检测电路24例如包含：比较装置和放大装置，并且从装在第二无刷电动机12中的3个霍尔元件12a输入信号而向微机25提供第二无刷电动机12的转子的位置检测信号。
第二逆变电路13构成如下：包含3个晶体管Ub、Vb和Wb的上桥臂，用地对在整流电路2的正端与第二无刷电动机12的三相绕组a2、b2和c2之间的连接进行开关控制；以及包含3个晶体管Vb、yb和Zb的下桥臂，用于对在整流电路2的负端和三相线组a2、b2和c2之间的连接进行开关控制。
在图1中，第一驱动电路26具有一种结构，使得如图10中所示的上桥臂驱动电路8和下桥臂驱动电路9是一致的。第二驱动电路27具有的结构与驱动电路26的结构相类似。
下面参阅图3所示的时间关系图介绍控制方法。首先，假设根据来自室内装置的控制装置的命令或类似信号，微机25控制室外装置的压缩机33和送风机34。
来自在第二无刷电动机12中的霍尔元件12a的信号〔如图3(a)到(c)所示〕提供到第二位置检测电路24。第二位置检测电路24向微机25输出如图3(d)到(f)所示的位置检测信号。
计算机25根据输入的位置检测信号，按照需要使第二逆变电路13的晶体管Ub、Vb、Wb、Xb、Yb和Zb导通，以便旋转第二无刷电动机12，使在整流电路12的正端和负端与第二无刷电动机12的三相绕组a2、b2和c2之间连接进行开关控制。将来自整流电路2的直流电压变换为交流电压，将该交流电压提供给三相绕组a2、b2和c2并在其中产生使第二无刷电动机12旋转的控制信号U2、V2、W2、X2、Y2和Z2。
在这种情况下，微机25设定控制信号的ON区段，用于按照需要使上下桥臂中的至少一个桥臂例如第二逆变电路13的上桥臂的晶体管Ub、Vb和Wb导通，ON区段处在所形成的控制信号之中，以便对用于使上桥臂的晶体管Ub、Vb和Wb导通／关断的、具有预定通／断比的信号进行斩波，其频率高于微机25中的控制信号的频率。因此，由微机25产生利用作为斩波信号的ON区段的控制信号U2、V2和W2〔如图3(g)到(i)所示〕和其它控制信号X2、Y2和Z2〔如图3(i)到(l)所示〕。所产生的控制信号U2、V2、W2、X2、Y2和Z2经过第二驱动电路27提供到第二逆变电路13。第二逆变电路13的晶体管Ub、Vb、Wb、Xb、Yb和Zb按照需要导通。与此同时，当上桥臂的晶体管Ub、Vb和Wb处于ON时，利用控制信号中的斩波信号使它们导通／关断。
来自整流电路2的直流电压变换成交流电压并被斩波。该交流电压被设定到预定电压。如图3(m)到(o)所示的交流电压被提供到第二无刷电动机12的三相绕组a2、b2和c2，使得对第二无刷电动机12进行旋转控制。
同样对于第一无刷电动机3，利用微机25与上述方法相似控制其旋转。微机25输入从第一位置检测电路23输出的位置检测信号，并且在其中产生控制信号U1、V1、W1、X1、Y1和Z1，以便根据该位置检测信号使第一逆变电路4的晶体管Ua、Va、Wa、Xa、Ya和Za按照需要导通，以使旋转第一无刷电动机3。
在控制信号U1、V1、W1、X1、Y1和Z1之中，按照需要使上下桥臂中的至少一个桥臂例如第一逆变电路4的上桥臂的晶体管Ua、Va和Wa导通的控制信号U1、V1和W1的ON区段被设定为具有预定通／断比的、用于使晶体管Ua、Va和W2导通／关断的斩波信号，其频率高于在微机25中的控制信号的频率。微机25产生包括有用作斩波信号的驱动信号的控制信号U1、V1、W1、X1、Y1和Z1。
所产生的控制信号U1、V1、W1、X1、Y1和Z1经过第一驱动电路26提供到第一逆变电路4。第一逆变电路4的晶体管Ua、Va、Wa、Xa、Ya和Za按照需要导通，与此同时，晶体管Ua、Va和Wa在其导通的时间被斩波。因此，由整流电路2来的直流电压被变换成交流电压并且将被斩波的交流电压提供到第一无刷电动机3的三相绕组a1、b1和c1，借此对第一无刷电动机3进行旋转控制。
控制信号U1、V1、W1、X1、Y1和Z1与如图12所示的信号Ua1、Va1，Wa1、Xa1、Ya1和Za1相同。
下面详细介绍第二无刷电动机12的旋转控制。微机25根据经过输入口输入的位置检测信号〔如图3(d)到(f)所示〕计算第二无刷电动机12的转速。作为一种转速的计算方法，例如测量在三个输入的位置检测信号的前沿或尾沿之间的时间间隔〔如图3(d)到(f)〕，借此计算转速。
将上面计算的转速与第二无刷电动机12的预定转速相比较。当计算的转速小于预定转速时，将第二无刷电动机12的转速调整到预定的转速。为了这一目的，增加第二逆变电路13上桥臂的晶体管Ub、Vb和Wb的驱动信号U2、V2和W2的斩波信号的ON时间段〔即OFF时间段降低，通／断比变化〕。因此，旋加到第二无刷电动机12的三相绕组a2、b2和c2上的预定的交流电压上升，第二无刷电动机12的转速增加。
当计算的转速大于预定的转速时，为了将第二无刷电动机12的转速调整到预定的转速时，上桥臂的晶体管Ub、Vb和Wb的控制信号U2、V2和W2的斩波信号的ON时间段降低(即OFF时间段增加：通／断比变化)。因此，提供到第二无刷电动机12的三相绕组a2、b2和c2上的预定的交流电压降低，第二无刷电动机12的转速降低。
通过重复上述操作，第二无刷电动机12的转速以可变的方式被控制，电动机12恒定地旋转并被控制在预定的转速下。
同样，对于第一无刷电动机3，其转速控制的执行相似于第二无刷电动机12的转速控制。因而，利用微机分别使第一和第二无刷电动机3和12恒定地旋转并控制在预定的转速下。
图4是作为本发明的改型实施例的空调机的控制装置32的示意电路图。在图中，与图1相同和相应的部分标注相同的参考数字，对它们重复的介绍被省略。
在该实施例中，对于压缩机33用一台感应电动机30代替第一无刷电动机3。整流电路2和用于送风机34的第二无刷电动机12类似于先前所述实施例中所示的相应部分。
在图4中，空调机的控制装置具有一微机31，其具有图1中的微机25的各功能，并控制用于压缩机33的感应电动机30的旋转。
首先，当对感应电动机30的旋转控制时，微机31将一如图5(a)中所示的调制波形与每半周期Tf4的基波波形U、V和W相比较，并且分别得到在调制波和基波U、V和W之间的各交叉点。根据所得到的各交叉点，得到达到图5(a)中所示的交叉点的各时间Tu4、Tv4和Tw4。根据所得到的时间Tu4、Tv4、Tw4产生和输出控制信号(PWM信号)，U4、X4、V4、Y4、W4和Z4(X4、Y4和Z4是通过使U4、V4和W4反相得到的各信号)〔参阅图5(b)和(g)〕。
从微机31接收第一PWM信号U4、X4、V4、Y、W4和Z4的第一驱动电路24，根据驱动信号U4、X4、V4、Y4、W4和Z4，使第一逆变电路4的6个晶体管Ua、Xa、Va、Ya、Wa和Za导通／关断。如上所述，由于第一逆变电路4的晶体管Ua、Xa、Va、Ya、Wa和Za被进行导通／关断控制，来自整流电路2的直流输出电压被变换为3相交流电流。该3相交流电流被提供到感应电动机的3相绕组a3、b3和c3〔如图5(h)所示〕，使得感应电动机30旋转。
在这一情况下，为了将感应电动机30调整到预定转速，微机31根据感应电动机30的预定转速将基波U、V和W调整到预定的幅值和预定的频率，借此改变在调制波和基波U、V和W之间的交叉点和改变上述的Tu4、Tv4和Tw4。因此，由于这种变化，控制信号(PMW信号)U4、X4、V4、Y4、W4和Z4的脉冲宽度(通／断时间)改变并且从微机31输出。从第一逆变电路4向感应电动机30提供的3相交流电流被顺序地调整到预定的电压和预定的频率。感应电动机30按照预定的转速旋转。
下面将详细解释用在本发明的控制装置中的微机。该控制装置的整体结构表示在图1。
图6是在图1所示的微机25中的信号发生装置的具体结构方块示意图。在图6中，微机25具有从第一到第三信号发生装置40、41和42。
第三信号发生装置42产生第三PWM信号，以便控制整流电路2的IGBT2a。第一和第二信号发生装置40和41产生第一和第二控制信号，以便控制第一和第二逆变电路4和13。第一和第二控制信号和第三PWM信号是由微机25输出的。
下面介绍第三信号发生装置42。第三信号发生装置42产生如图7(a)所示的第三PWM信号。在这种情况下，微机25将在第三PWM信号的一个周期Tf3和导通ON时间段Ton3〔如图7(a)中所示〕置入内部存储器42a并使计数器42b复位和启动。与此同时，微机25将从比较装置42c输出的第三PWM信号置于H电平(on)。
比较装置42c将计数器42b的计数值与存储器42a中的Ton3相比。当它们一致时，比较器42的输出信号(第三PMW信号)被置于L电平(断)。
在此之后，当存储器42a中的Tf3与计数器42b的计数值一致时，计数器42b被复位并重新启动。与此同时，由比较装置42c输出的第三PMW信号被设定为H电平(通)。在这一段时间内，在存储器42a中的Ton3的数值利用微机25重新写入下一个脉冲的ON时间段数据，使得所输出的第三PWM信号的脉冲宽度改变。
通过重复上述过程，产生如图7(a)中所示的第三PMW信号并由微机25输出。
第一和第二信号发生装置40和41的第一和第二控制信号发生装置40e和41e分别接收第一和第二无刷电动机3和12的第一和第二位置检测信号〔如图7(b)到(d)所示〕。根据位置检测信号，产生用于按照需要使第一和第二逆变电路4和13的晶体管Ua、Va、Wa、Xa、Ya、Za、Ub、Vb、Wb、Xb、Yb和Zb导通的、如图7(e)至(j)所示的控制信号U1、V1、W1、X1、Y1和Z1以及控制信号U2、V2、W2、X2、Y2和Z2，以便分别旋转第一和第二无刷电动机3和12。
用存储器40a和41a，计数器40b和41b和比较装置40c和41c，分别产生具有预定通／断比率的第一PWM基准信号和第二PWM基准信号[如图7(k)所示]，其频率高于每个产生的控制信号的频率。在这种情况下，第一和第二PWM基准信号的时间段Tf1和Tf2〔如图7中(k)所示〕被置入存储器40a和41a。此外，分别将第一和第二PWM基准信号的预定的ON时间段Ton1和Ton2置入存储器40a和41a。计数器40b和41b被复位和启动，并且与此同时，第一和第二PWM基准信号被置于H电平(通)。
在比较装置40c和41c中，将计数器40b和41b的计数值与在存储器40a和41a中的第一和第二PWM基准信号的ON时间段Ton1和Ton2的数值分别相比较。当它们相一致时，相应的PWM基准信号被置为L电平(断)。
在此之后，将计数器40b和41b的计数值与在存储器40a和41a中的第一和第二PWM基准信号的时间段Tf1和Tf2的数值分别相比较。当它们相一致时，计数器40b和41b被复位和重新起动。与此同时，第一和第二PWM基准信号被置为H电平(通)。在此之后，通过重复上述相似的过程，产生第一和第二PWM基准信号(如图7(k)所示)。
第一和第二PWM信号发生装置40d和41d输入所产生的控制信号以及还输入所产生的第一和第二PWM基准信号。在输入的控制信号中，用于使上下桥臂至少其中之一例如第一和第二逆变电路4和13的上桥臂的晶体管Ua、Va、Wa、Ub、Vb和Wb按照需要导通的控制信号U1、V1、W1、U2、V2和W2的ON区段利用第一和第二PWM基准信号设定到PWM信号。
在第一和第二PWM信号发生装置40d和41d中，在该实例中，在作为PWM信号的控制信号U1、V1、W1、U2、V2和W2和第一和第二PWM基准信号之间的“与”关系或“或”关系中实行AND。假如在第二PWM信号发生装置41d情况下，如图7(l)到(n)所示，仅当输出信号处在H电平时，才将第二控制信号U2、V2和W2设定到第二PWM基准信号〔如图7(k)所示〕。
因此，将第一和第二逆变电路4和13的上桥臂的控制信号的ON区段分别设定到第一和第二PWM基准信号中。如图7(l)到(n)所示的第一和第二PWM信号U1、V1和W1以及U2、V2和W2由第一和第二PWM信号发生装置40d和41d分别产生，其中各ON区段分别被设定到第一和第二PWM参考信号以及如图7(o)到(q)所示的其它第一和第二控制信号X1、Y1和Z1以及X2、Y2和Z2上。由微机25输出所产生的12个第一和第二输出控制信号。
第一和第二控制信号发生装置40e和41e根据第一和第二位置检测信号分别向第一和第二PWM信号发生装置40d和41d输出各控制信号。
微机25按照需要改变设定到存储器40a和41a的第一和第二PWM基准信号的ON时间段Ton1和Ton2，借此，分别对第一和第二无刷电动机3和12进行恒定转速控制，使之维持在预定的转速上。
在上述实施例中，是使第一到第三PWM信号的各时间段Tf1、Tf2和Tf3单个设置的。然而，也可以将这些时间段中的两个或三个置成一个公共的时间段。在这种情况下，也可以将各存储器、计数器和比较器以公用方式构成。
图8表示了一个实例，其中上面3个时间段是公用设置的。由图8明显可以理解，微机25的第一、第二和第三信号发生装置50包含：一个存储器50a、用于设定PMW信号的时间段Tf，第一PWM信号的ON时间段Ton1、第二PWM信号的ON时间段Ton2和第三PWM信号的ON时间段Ton3；一计数器50b；比较装置50c；第一和第二PMW信号发生装置50d和50e；以及第一和第二控制信号发生装置50f和50g。
即存储器50a对应于图6所示的存储器。计数器50b对应于图6所示的计数器。比较装置50c对应于图6所示的比较装置。第一和第二PWM信号发生装置50d和50e对应于图6所示的第一和第二PWM信号发生装置。第一和第二控制信号发生装置50f和50g对应于图6所示的第一和第二控制信号发生装置。由于这样一种结构的信号发生装置的运行也相似于上述的装置，故它们的介绍省略。
图9是表示图4中所示的微机31中的信号发生装置结构的方块示意图。在该实施例中，设有一第一信号发生装置60，以便控制图4中所示的用于压缩机33的感应电动机30。第二和第三PWM信号的周期被置为相同的周期。用于产生第二和第三PWM信号的第二和第三信号发生装置61是一致的。第二和第三信号发生装置61具有的结构相似于图8中所示第一、第二和第三信号发生装置的结构。
空调机的控制装置的整体结构以方块示意图形式表示在图4。运行表示在图5的时间关系图中。
首先介绍微机31的第一信号发生装置60。在调制波形的半周期Tf4中，得到调制波和基波U、V和W之间的交叉点〔见图5(a)〕以及得到直到交叉点的时间Tu4、TV4和TW4〔见图5(b)、(d)和(f)〕。
微机31将调制波的半圆期Tf4置入存储器60a及将所得到的数值Tu4、Tv4和Tw4置入存储器60a。
计数器60b被复位和启动。与此同时，由比较装置60c输出的3个信号U4、V4和W4〔见图5(b)、(d)和(f)〕被置为L电平。
比较装置60c将计数器60b的计数值与存储器60a中的数值Tu4，Tv4和Tw4分别相比较。当它们一致时，每个输出信号被反相。当计时器计数器60b的计数值与作为调制波形的半周期Tf4的存储器60a中的数值一致时，比较装置60c使计数器60b复位。对于这样一个时间段的周期在微机31中得到调制波的下一个半圆期的调制波和基波U、V、W和之间的交叉点。由各交叉点，得到新的数值Tu4、Tv4和Tw4，及与计数器60b的复位同时，再次置入存储器60a。计数器60b重新起动。
通过重复上述过程，从比较器60c输出如图5中所示的PWM信号U4、V4和W4。
利用反相装置60d、60e和60f分别使上述3个PWM信号U4、V4、W4反相，垂直变为如图5(c)、(e)和(g)中所示的PWM信号X4、Y4和Z4。反相的信号X4、Y4和Z4和非反相的信号U4、V4和W4输入到延迟时间发生装置60g。该延迟时间发生装置60g是延迟装置。为了防止第一逆变电路4的同相的两个晶体管(Ua和Xa、Va和Ya，Wa和Za)同时导通而使电源短路，例如输入信号U4、V4、W4、X4、Y4和Z4的前沿延迟一预定的时间，借此，防止同相的两个晶体管被同时置于H电平(导通)。
如上所述，作为第一控制信号的6个PWM信号U4、V4、W4、X4、Y4和Z4由第一信号发生装置60产生并由微机31输出。
与此同时，为了将感应电动机30调整到预定的转速，微机31根据预定的转速将基波U、V和W改变为预定的幅值和预定的频率，借此改变在调制波攻基波之间的交叉点。因此，置入存储器60a中的数值Tu4、Tv4和Tw4的数值改变，6个PWM信号的脉冲宽度(on／off时间值)改变并输出，以及感应电动机30的转速改变，借此使感应电动机的转速维持在预定的转速下。设定到存储器60a中的调制波的半周期Tf4需要时也可以改变。
由于对第二和第三信号发生装置61已经表示在图8中，这里对其运行的说明被略去。在这种情况下，图9中，存储器61a对应于图8中的存储器50a，计数器61b对应于图8中所示的计数器50b，比较器61c对应于图8中所示的比较装置50c，第二PWM信号发生装置61a对应于图8所示的第二PWM信号发生装置50e，第二控制信号发生装置61e对应于图8所示的第二控制信号发生器50g。

Claims (11)

1．一种空调机的电动机的控制方法，该空调机包含：一整流器，用于将交流电变换为直流电以及至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形，一组电动机，用于驱动压缩机和送风机；一组逆变器，用于将所述的经整流的直流电变换为交流电并提供给所述电动机，以及一微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，
其特征在于所述控制方法包含的步骤为：
至少根据所述的整流器的交流输入电流和直流输出电压，从所述微机输出用于控制所述开关装置的控制信号；以及
由所述微机输出用于控制所述一组逆变器的控制信号。
2．根据权利要求1所述的方法，其中用于驱动所述压缩机和送风机的一组电动机是无刷电动机。
3．根据权利要求1所述的方法，其中在所述的用于驱动压缩机和送风机的一组电动机之中，至少一台电动机是感应电动机而其它的电动机为无刷电动机。
4．一种空调机的电动机的控制方法，该空调机包含：一整流器，用于将交流电变换为直流电，并且至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形；一组用于驱动压缩机和送风机的一组电动机；一组逆变器，用于将所述的经整流的直流电变换为交流电并提供到所述电动机；以及一个微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，
其特征在于所述控制方法包含的步骤为：
至少根据所述整流器的输入的交流电流和输出的直流电压，由所述微机输出用于控制所述开关装置的PWM信号；以及
由所述微机输出用于控制所述一组逆变器的PWM信号。
5．根据权利要求4所述的方法，其中所述的一组用于驱动所述压缩机和送风机的电动机是无刷电动机。
6．根据权利要求4所述的方法，其中在所述的用于驱动所述压缩机和送风机的电动机当中，至少一台电动机是感应电动机，而其它的电动机是无刷电动机。
7．一种空调机的电动机的控制装置，该空调机包含：一整流器，用于将交流电变换为直流电并至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形；一线电动机，用于驱动压缩机和送风机；一组逆变器，用于将经整流的直流电变换为交流电并提供到所述电动机；以及一个微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，
其特征在于：
所述以并联形式的一组逆变器接收来自所述整流器的直流输出功率；
整流器控制装置用于至少根据所述整流器的输入交流电流和直流输出电压从所述微机输出一控制所述开关装置的控制信号，以及
逆变器控制装置，用于从所述微机输出用于控制所述一组逆变器的控制信号。
8．根据权利要求7所述的装置，其中所述的用于驱动所述压缩机和送风机的一组电动机是无刷电动机。
9．根据权利要求7所述的装置，其中在所述用于驱动所述压缩机和送风机的一组电动机之中，至少一台电动机是感应电动机而其它的电动机是无刷电动机。
10．一种空调机的电动机的控制装置，该空调机包含：一整流器，用于将交流电变换为直流电并且至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形；一组无刷电动机，用于驱动压缩机和送风机；一组逆变器，用于将所述经整流的直流电变换为交流电并提供到所述电动机；以及一个微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，
其特征在于：
所述一组逆变器，并联并接收来自整流器的输出直流功率，
整流器控制装置，用于至少根据所述整流器的交流输入电流和直流输出电压从所述微机输出一个控制信号以控制所述开关装置；
逆变器控制装置，用于根据所述一组无刷电动机转子的位置检测信号，从所述微机输出控制信号，以控制所述一组逆变器。
11．一种空调机的电动机的控制装置，该空调机包含：一整流器，用于将交流功率变换成直流功率并且至少利用开关装置将输入的交流电流波形调整为与输入电压同相的正弦波形；一组电动机，用于驱动压缩机和送风机；一组逆变器，用于将所述的经整流的直流功率变换成交流功率并提供到所述电动机；以及一个微机，用于至少控制所述空调机的压缩机和送风机，其特征在于：
所述一组逆变器，其并联并接受来自所述整流器的直流输出功率；
所述一组电动机，其中至少一台是感应电动机而其它的电动机是无刷电动机；
整流器控制装置，用于至少根据所述整流器的输入交流电流和输出直流电压从所述微机输出一控制所述开关装置的控制信号；以及
逆变器控制装置，用于根据所述无刷电动机转子的位置检测信号从所述微机输出控制信号，以便控制用于向所述无刷电动机提供交流功率的所述逆变器，以及用于输出一控制信号，以便控制用于向所述感应电动机提供交流功率的逆变器。
CN95106657A 1994-07-26 1995-05-31 用于控制空调机的电动机的控制方法和装置 Expired - Fee Related CN1064122C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6193664A JPH0835713A (ja) 1994-07-26 1994-07-26 空気調和機の制御方法およびその装置
JP193664/1994 1994-07-26
JP193664/94 1994-07-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1116291A CN1116291A (zh) 1996-02-07
CN1064122C true CN1064122C (zh) 2001-04-04

Family

ID=16311725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN95106657A Expired - Fee Related CN1064122C (zh) 1994-07-26 1995-05-31 用于控制空调机的电动机的控制方法和装置

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5712540A (zh)
EP (1) EP0698769B1 (zh)
JP (1) JPH0835713A (zh)
KR (1) KR0149268B1 (zh)
CN (1) CN1064122C (zh)
AU (1) AU670728B2 (zh)
DE (1) DE69513249T2 (zh)
ES (1) ES2138108T3 (zh)
GR (1) GR3031968T3 (zh)
MY (1) MY111978A (zh)
PT (1) PT698769E (zh)
TW (1) TW262611B (zh)

Families Citing this family (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3430773B2 (ja) * 1996-02-21 2003-07-28 株式会社明電舎 インバータ装置におけるスイッチング素子の過熱保護方法
IT1288738B1 (it) * 1996-10-08 1998-09-24 Varian Spa Unita' elettronica di comando per pompa da vuoto.
US5896021A (en) * 1997-02-06 1999-04-20 General Electric Company Removal of moisture from induction motors
JP3351330B2 (ja) * 1997-12-26 2002-11-25 松下電器産業株式会社 空調用インバータシステム
JP3395883B2 (ja) * 1998-01-22 2003-04-14 松下電器産業株式会社 空気調和機の運転制御装置
US6055169A (en) * 1998-04-24 2000-04-25 Lucent Technologies Inc. Current mode control circuit for paralleled power supply and method of operation thereof
JP2000264048A (ja) * 1999-03-16 2000-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 空調装置
JP3694614B2 (ja) * 1999-06-04 2005-09-14 株式会社日立製作所 空気調和機およびブラシレスモータ制御装置
US6337803B2 (en) * 1999-06-24 2002-01-08 Nissan Motor Co., Ltd. Power module
BE1013175A3 (nl) * 1999-12-10 2001-10-02 Picanol Nv Aandrijfsysteem voor een machine.
JP3723929B2 (ja) * 2000-02-14 2005-12-07 三菱電機株式会社 放電灯点灯装置および照明装置
JP3555567B2 (ja) * 2000-09-04 2004-08-18 日産自動車株式会社 回転電機の制御装置
JP3763256B2 (ja) * 2000-09-29 2006-04-05 松下電器産業株式会社 空気調和機
JP3818042B2 (ja) * 2000-10-16 2006-09-06 日産自動車株式会社 回転電機の制御装置
JP2002127741A (ja) * 2000-10-25 2002-05-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 自動車用電動コンプレッサ駆動装置
CN1242474C (zh) 2001-07-09 2006-02-15 大金工业株式会社 电源模块及空调机
US6462521B1 (en) * 2001-07-17 2002-10-08 Semtech Corporation High-speed charge-mode controller for a multi-phase switched-mode power converter
US6809484B2 (en) * 2001-09-25 2004-10-26 Siemens Vdo Automotive Inc. Multiple electronically commutated motor control apparatus and method
JP2004080851A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Aisin Aw Co Ltd 駆動用電源装置
JP3582523B2 (ja) * 2002-09-17 2004-10-27 トヨタ自動車株式会社 電気負荷装置、異常処理方法、および電気負荷の異常処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
JP4160834B2 (ja) * 2003-01-21 2008-10-08 アルプス電気株式会社 負荷駆動回路
US20040145324A1 (en) * 2003-01-28 2004-07-29 Ross Christian E. Integrated control device for environmental systems
JP4461452B2 (ja) * 2003-05-02 2010-05-12 竹沢産業株式会社 インバータ制御空調機のノイズ防止方法
US6925826B2 (en) * 2003-05-05 2005-08-09 Carrier Corporation Modular bus air conditioning system
JP2005086918A (ja) * 2003-09-09 2005-03-31 Fanuc Ltd モータ駆動装置
US6989650B2 (en) * 2003-09-11 2006-01-24 Oilfield-Electric-Marine, Inc. AC motor control system using parallel integrated sub systems
US20050073783A1 (en) * 2003-10-02 2005-04-07 Phoenixtec Power Co., Ltd. Parallel redundant power system and the control method for the same
US6967854B2 (en) * 2003-10-30 2005-11-22 Asm Assembly Automation Ltd. Configurable power supply system for machine components
US6903946B1 (en) * 2003-11-04 2005-06-07 Lockheed Martin Corporation Paralleled power factor correcting AC-to-DC converters with improved current balance
US7023171B2 (en) * 2003-11-12 2006-04-04 Ut-Battelle Llc Integrated inverter for driving multiple electric machines
JP2005223978A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd モータ駆動装置
KR100844230B1 (ko) * 2004-02-13 2008-07-04 후지 덴키 시스템즈 가부시키가이샤 팬필터유닛
US7164242B2 (en) * 2004-02-27 2007-01-16 York International Corp. Variable speed drive for multiple loads
US7425806B2 (en) * 2004-04-12 2008-09-16 York International Corporation System and method for controlling a variable speed drive
JP4894312B2 (ja) * 2005-03-30 2012-03-14 パナソニック株式会社 インバータ装置
CN100456622C (zh) * 2005-04-05 2009-01-28 国际整流器公司 可变速的无刷直流电机驱动电路
US7321210B2 (en) * 2005-04-05 2008-01-22 International Rectifier Corporation Sensorless brushless direct current motor drive using pulse width modulation speed control at motor frequency
KR100664085B1 (ko) * 2005-11-24 2007-01-03 엘지전자 주식회사 공기 조화기의 제어 장치
US20070151272A1 (en) * 2006-01-03 2007-07-05 York International Corporation Electronic control transformer using DC link voltage
JP2008017609A (ja) * 2006-07-05 2008-01-24 Toshiba Corp 電気車制御装置
CA2671353C (en) * 2006-08-04 2014-04-22 Direct Drive Pcp Inc. A motor direct drive rod ground screw pump device
CN101517880B (zh) * 2006-09-22 2011-12-07 松下电器产业株式会社 空调机
KR100811142B1 (ko) * 2007-03-30 2008-03-07 엘지전자 주식회사 왕복동식 압축기
JP4297971B2 (ja) * 2007-06-07 2009-07-15 三菱電機株式会社 電動機制御装置
CN101340167A (zh) * 2007-10-15 2009-01-07 姜卫亮 电动器具的动力源及采用该动力源的电动器具
JP4347377B2 (ja) * 2007-11-06 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車およびその制御方法
KR101423682B1 (ko) * 2007-11-20 2014-07-25 엘지전자 주식회사 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101564727B1 (ko) * 2007-12-21 2015-10-30 엘지전자 주식회사 공기조화기
KR101461559B1 (ko) 2007-12-21 2014-11-13 엘지전자 주식회사 공기조화기의 전동기 제어장치
KR101463159B1 (ko) * 2007-12-21 2014-11-20 엘지전자 주식회사 공기조화기의 전동기 제어장치
JP4390835B2 (ja) 2008-02-04 2009-12-24 ファナック株式会社 サーボモータ制御システム
US8013551B2 (en) * 2008-09-08 2011-09-06 Nidec Motor Corporation Blower motor for HVAC systems
KR101508250B1 (ko) * 2008-12-22 2015-04-07 엘지전자 주식회사 전동기 구동장치
US8193747B2 (en) * 2009-05-28 2012-06-05 GM Global Technology Operations LLC Methods, systems and apparatus for controlling operation of two alternating current (AC) machines
US9160258B2 (en) 2009-07-27 2015-10-13 Rocky Research Cooling system with increased efficiency
US8299646B2 (en) * 2009-07-27 2012-10-30 Rocky Research HVAC/R system with variable frequency drive (VFD) power supply for multiple motors
JP5337663B2 (ja) * 2009-10-15 2013-11-06 株式会社東芝 ドライバ回路
BRPI0904208B1 (pt) * 2009-10-21 2019-04-16 Embraco Indústria De Compressores E Soluções E Refrigeração Ltda. Sistema e método de comunicação de dados e comandos entre compressor de capacidade variável e termostato eletrônico para um sistema de refrigeração e refrigerador.
US8575778B2 (en) * 2010-01-12 2013-11-05 Ford Global Technologies, Llc Variable voltage converter (VVC) with integrated battery charger
KR101610851B1 (ko) * 2010-05-31 2016-04-12 삼성전자 주식회사 실내기 및 이를 가지는 공기조화시스템
CN102185557A (zh) * 2011-03-26 2011-09-14 温州职业技术学院 一种单相感应电机调速控制系统
CN102361425B (zh) * 2011-10-31 2014-07-23 深圳麦克维尔空调有限公司 直流无刷变频空调控制电路
JP5937619B2 (ja) * 2011-12-14 2016-06-22 三菱電機株式会社 ヒートポンプ装置ならびに、それを備えた空気調和機、ヒートポンプ給湯機、冷蔵庫、および冷凍機
JP2013158219A (ja) 2012-01-31 2013-08-15 Nippon Densan Corp モータユニット
JP6066839B2 (ja) * 2013-06-05 2017-01-25 三菱電機株式会社 制御装置、及びこの制御装置を備えた空気調和装置
KR102308028B1 (ko) * 2014-06-09 2021-09-30 엘지전자 주식회사 모터 구동장치 및 이를 구비하는 공기조화기
JP6375173B2 (ja) * 2014-08-08 2018-08-15 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 室外機および空気調和機
CN107076450B (zh) * 2014-11-19 2020-04-21 东芝开利株式会社 室外机
JP2016208708A (ja) * 2015-04-24 2016-12-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 モータ駆動装置およびこれを用いた冷蔵庫
RU2596216C1 (ru) * 2015-05-12 2016-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Устройство согласованного вращения асинхронных двигателей
JP2017184509A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 インバータ制御装置および空気調和機
US9998054B1 (en) * 2016-04-21 2018-06-12 Summit Esp, Llc Electric submersible pump variable speed drive controller
CN106452209A (zh) * 2016-12-07 2017-02-22 江苏理工学院 一种双永磁无刷电机同步驱动控制装置
DE112017006894T5 (de) 2017-01-23 2019-10-02 Mitsubishi Electric Corporation Energie-umwandlungseinrichtung und energie-umwandlungssystem
JP2018125997A (ja) * 2017-02-02 2018-08-09 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機
KR101739929B1 (ko) * 2017-03-10 2017-05-26 (주) 한사 다수의 모터를 독립적으로 제어하는 모터 제어장치
CN106953557A (zh) * 2017-03-17 2017-07-14 深圳市大地和电气股份有限公司 旋转变压器转换器、旋转变压器信号采集系统及采集方法
JP6785727B2 (ja) * 2017-06-30 2020-11-18 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機の室外機、及び空気調和機
CN112212460B (zh) * 2020-08-28 2022-03-08 海信（山东）空调有限公司 一种空调器和停机控制方法
US20230283218A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-07 Texas Instruments Incorporated Pulse width modulation signal synthesis for a motor controller

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3612140A1 (de) * 1986-04-10 1987-10-15 Hella Kg Hueck & Co Verfahren zum belueften eines raums
US5200644A (en) * 1988-05-31 1993-04-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Air conditioning system having battery for increasing efficiency
US5184057A (en) * 1989-09-14 1993-02-02 Hitachi, Ltd. Control method and device for ac motor
KR920009180B1 (ko) * 1990-11-20 1992-10-14 삼성전자 주식회사 공기조화기의 전류 제어회로 및 그 방법
KR920010163B1 (ko) * 1990-12-18 1992-11-19 삼성전자 주식회사 공기조화기의 압축기 운전주파수제어장치 및 그 방법
US5153489A (en) * 1991-06-10 1992-10-06 Unsworth Peter J Electric current measurement apparatus for a solid state motor controller
JPH05172390A (ja) * 1991-12-19 1993-07-09 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和機の制御装置
JPH0674522A (ja) * 1992-06-26 1994-03-15 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和機の制御方法
AU664786B2 (en) * 1993-01-21 1995-11-30 Fujitsu General Limited Control device for air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
CN1116291A (zh) 1996-02-07
AU670728B2 (en) 1996-07-25
US5712540A (en) 1998-01-27
EP0698769B1 (en) 1999-11-10
PT698769E (pt) 2000-04-28
KR0149268B1 (ko) 1999-10-01
MY111978A (en) 2001-03-31
JPH0835713A (ja) 1996-02-06
DE69513249T2 (de) 2000-04-13
ES2138108T3 (es) 2000-01-01
AU1365495A (en) 1996-02-08
DE69513249D1 (de) 1999-12-16
TW262611B (en) 1995-11-11
GR3031968T3 (en) 2000-03-31
EP0698769A1 (en) 1996-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1064122C (zh) 用于控制空调机的电动机的控制方法和装置
CN1200506C (zh) 同步马达的启动控制方法和控制装置及其应用
CN1056710C (zh) 电驱动装置
CN1258258C (zh) 一种反转感应电动机的方法
CN1084081C (zh) 无刷电动机的控制设备及使用无刷电动机的机器和设备
EP1501186A3 (en) Motor driving apparatus
CN1127197C (zh) 洗衣机电动机调速方法和装置
CN1489823A (zh) 用于无刷dc马达的马达驱动器
EP1542351A3 (en) Motor driving apparatus for use in a dishwasher
CN1133510A (zh) 变换器控制装置
CN202004714U (zh) 一种直流无刷同步风力发电机的励磁装置及风力发电系统
CN1822489A (zh) 利用磁极位置检测器的驱动多相电动机的装置和方法
CN1334985A (zh) 逆变器控制装置
JP2008188264A (ja) モータ駆動装置及びそれを用いた電気掃除機
US20040164716A1 (en) Generator with dual cycloconverter for 120/240 VAC operation
CN1229605C (zh) 变频空调器
CN1018413B (zh) 脉宽调制型变流装置
CN1068424C (zh) 空调器
JP4927521B2 (ja) 電気掃除機
CN1204678C (zh) 便携式电源单元
CN1877982A (zh) 交流电动机变频控制器速度反馈电路及其方法
JP2013183636A (ja) インバータ制御方法
WO2006098703A1 (en) A circuit and a method for controlling a reluctance motor
JPWO2020008924A1 (ja) モータ装置、コントローラ、モータシステム、ファンユニット、及び通信方法
CN112436760A (zh) 电机的控制装置、方法、系统、家用电器及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee