CN109379005B - 风筒电机无级调速的控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

一种风筒电机无级调速的控制方法及控制装置，包括：将风筒电机设置为三相无刷无感直流电机；设置主控电路板；在主控电路板上设置单片微计算机；通过操控外界控制电路的电机启停操控端。本发明的有益效果是：采用本发明的控制方法、控制装置，可实现风筒电机的无级调速，满足使用者对风量大小的各种需求；而且，本发明通过单片微计算机中设置的程序模块来控制调节风筒电机的增减速，因此具有响应迅速、操控精准、运行可靠等特点。

Description

风筒电机无级调速的控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体来说涉及一种风筒电机无级调速的控制方法及控制装置。

背景技术

风筒电机很普遍，为满足使用者对风量大小的不同需求，现有很多风筒可调节电机转速以改变风筒风量，但一般档位不多，且都是有级调速，因此时常存在风量过大或者风量过小等使用不便的情形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种风筒电机无级调速的控制方法及控制装置，并使其具有调速响应迅速、操控精准、运行可靠等特点。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

风筒电机无级调速的控制方法，包括如下步骤：

第一步，将风筒电机设置为三相无刷无感直流电机，该电机结构包括定子和转子，定子上设有三个线圈绕组，该三个线圈绕组采用三角形接线法，引出W、V、U三个接线端；转子上固定安装四个圆弧片状永磁体，磁场方向为径向，相邻磁体的磁场方向相反，两个磁体的N极向内，另两个磁体的S极向内；

第二步，设置主控电路板，在主控电路板上设置电源电路、外界控制电路、过零检测电路、电机启动电路、W接线端采样电路、V接线端采样电路、U接线端采样电路、W接线端控制电路、V接线端控制电路、U接线端控制电路；

电源电路包括交流220伏输入端、直流310伏输出端、直流15伏输出端、直流5伏输出端、过零检测端；

外界控制电路包括5伏电源输入端、接地端、电机启停操控端、电机增速操控端、电机减速操控端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

过零检测电路包括5伏电源输入端、接地端、过零检测端、过零检测接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接，该过零检测端与电源电路的过零检测端连接；

电机启动电路包括5伏电源输入端、接地端、W接线端采样端、V接线端采样端、U接线端采样端、电机启动接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

W接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、W接线端采样端、W接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

V接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、V接线端采样端、V接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

U接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、U接线端采样端、U接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

W接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、W高电位控制接入端、W低电位控制接入端、W接线端采样端、W接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该W接线端采样端与电机启动电路中W接线端采样端、W接线端采样电路中W接线端采样端连接，该W接线端电位输出端与线圈绕组中W接线端连接；

V接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、V高电位控制接入端、V低电位控制接入端、V接线端采样端、V接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该V接线端采样端与电机启动电路中V接线端采样端、V接线端采样电路中V接线端采样端连接，该V接线端电位输出端与线圈绕组中V接线端连接；

U接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、U高电位控制接入端、U低电位控制接入端、U接线端采样端、U接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该U接线端采样端与电机启动电路中U接线端采样端、U接线端采样电路中U接线端采样端连接，该U接线端电位输出端与线圈绕组中U接线端连接；

第三步，在主控电路板上设置单片微计算机，该单片微计算机内部设置有微处理器和程序存储器，在程序存储器中装载主程序模块、供电程序模块、电机启动程序模块、电机停止程序模块、电机增速程序模块、电机减速程序模块、过零检测程序模块、W接线端采样程序模块、V接线端采样程序模块、U接线端采样程序模块、W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块、V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块、U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块，各个程序模块的指令适于由微处理器加载并执行；

第四步，将外界控制电路的电机启停操控端、电机增速操控端、电机减速操控端分别接入到单片微计算机；

将过零检测电路的过零检测接入端接入到单片微计算机；

将电机启动电路的电机启动接入端接入到单片微计算机；

将W接线端采样电路的W接线端接入端接入到单片微计算机；

将V接线端采样电路的V接线端接入端接入到单片微计算机；

将U接线端采样电路的U接线端接入端接入到单片微计算机；

将W接线端控制电路的W高电位控制接入端、W低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

将V接线端控制电路的V高电位控制接入端、V低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

将U接线端控制电路的U高电位控制接入端、U低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

第五步，给电源电路的交流220伏输入端接上220伏交流市电，使电源电路能给各需电硬件提供直流310伏、直流15伏、直流5伏的电量；

第六步，由电源电路中的过零检测端通过过零检测电路接入到单片微计算机中，并由过零检测程序模块进行过零检测；

第七步，通过操控外界控制电路的电机启停操控端，使单片微计算机中的主程序模块调用电机启动程序模块开始运行，以控制电机启动电路处于接入到单片微计算机的使用状态，并控制W接线端电位输出端、V接线端电位输出端、U接线端电位输出端均在正向最低电位，以使风筒电机以最低转速启动运转，然后控制电机启动电路处于未使用状态；同时，W接线端电位输出端的当下状态由W接线端采样端通过W接线端采样电路实时反馈至单片微计算机中并由W接线端采样程序模块进行解读，V接线端电位输出端的当下状态由V接线端采样端通过V接线端采样电路实时反馈至单片微计算机中并由V接线端采样程序模块进行解读，U接线端电位输出端的当下状态由U接线端采样端通过U接线端采样电路实时反馈至单片微计算机中并由U接线端采样程序模块进行解读；

第八步，在风筒电机启动后，如需风筒电机停止运转，则再次操控外界控制电路的电机启停操控端，使单片微计算机中的主程序模块调用电机停止程序模块开始运行，以控制W接线端电位输出端、V接线端电位输出端、U接线端电位输出端均在反向最高电位，以使风筒电机马上停止运转；

在风筒电机启动后，如需风筒电机加速运转，则通过操控外界控制电路的电机增速操控端，使单片微计算机中的主程序模块调用电机增速程序模块开始运行，根据反馈至单片微计算机的实时的W接线端电位输出端状态、V接线端电位输出端状态、U接线端电位输出端状态，由W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块调整输出给W接线端控制电路的W高电位值以及W低电位值，由V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块调整输出给V接线端控制电路的V高电位值以及V低电位值，由U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块调整输出给U接线端控制电路的U高电位值以及U低电位值，以控制W接线端电位输出端、V接线端电位输出端、U接线端电位输出端均以线性递增逐渐趋向正向最高电位，促使风筒电机线性逐渐增速；

在风筒电机启动后，如需风筒电机减速运转，则通过操控外界控制电路的电机减速操控端，使单片微计算机中的主程序模块调用电机减速程序模块开始运行，根据反馈至单片微计算机的实时的W接线端电位输出端状态、V接线端电位输出端状态、U接线端电位输出端状态，由W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块调整输出给W接线端控制电路的W高电位值以及W低电位值，由V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块调整输出给V接线端控制电路的V高电位值以及V低电位值，由U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块调整输出给U接线端控制电路的U高电位值以及U低电位值，以控制W接线端电位输出端、V接线端电位输出端、U接线端电位输出端均以线性递减逐渐趋向正向最低电位，促使风筒电机线性逐渐减速。

进一步的，在上述第八步中，当持续操控外界控制电路的电机增速操控端或者电机减速操控端的时间越长，由W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块以及W接线端控制电路调整控制的W接线端电位输出端的电位脉冲幅度越大以及频率越高，由V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块以及V接线端控制电路调整控制的V接线端电位输出端的电位脉冲幅度越大以及频率越高，由U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块以及U接线端控制电路调整控制的U接线端电位输出端的电位脉冲幅度越大以及频率越高，使风筒电机增速或者减速的加速度越来越大。

实现上述控制方法的一种风筒电机无级调速控制装置，包括三相无刷无感直流电机和主控电路板；

所述三相无刷无感直流电机结构包括定子和转子，定子上设有三个线圈绕组，该三个线圈绕组采用三角形接线法，引出W、V、U三个接线端；转子上固定安装四个圆弧片状永磁体，磁场方向为径向，相邻磁体的磁场方向相反，两个磁体的N极向内，另两个磁体的S极向内；

所述主控电路板上设置电源电路、外界控制电路、过零检测电路、电机启动电路、W接线端采样电路、V接线端采样电路、U接线端采样电路、W接线端控制电路、V接线端控制电路、U接线端控制电路；

所述电源电路包括交流220伏输入端、直流310伏输出端、直流15伏输出端、直流5伏输出端、过零检测端；

所述外界控制电路包括5伏电源输入端、接地端、电机启停操控端、电机增速操控端、电机减速操控端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述过零检测电路包括5伏电源输入端、接地端、过零检测端、过零检测接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接，该过零检测端与电源电路的过零检测端连接；

所述电机启动电路包括5伏电源输入端、接地端、W接线端采样端、V接线端采样端、U接线端采样端、电机启动接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述W接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、W接线端采样端、W接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述V接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、V接线端采样端、V接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述U接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、U接线端采样端、U接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述W接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、W高电位控制接入端、W低电位控制接入端、W接线端采样端、W接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该W接线端采样端与电机启动电路中W接线端采样端、W接线端采样电路中W接线端采样端连接，该W接线端电位输出端与线圈绕组中W接线端连接；

所述V接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、V高电位控制接入端、V低电位控制接入端、V接线端采样端、V接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该V接线端采样端与电机启动电路中V接线端采样端、V接线端采样电路中V接线端采样端连接，该V接线端电位输出端与线圈绕组中V接线端连接；

所述U接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、U高电位控制接入端、U低电位控制接入端、U接线端采样端、U接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该U接线端采样端与电机启动电路中U接线端采样端、U接线端采样电路中U接线端采样端连接，该U接线端电位输出端与线圈绕组中U接线端连接；

所述主控电路板上还设置单片微计算机，该单片微计算机内部设置有微处理器和程序存储器，在程序存储器中装载主程序模块、供电程序模块、电机启动程序模块、电机停止程序模块、电机增速程序模块、电机减速程序模块、过零检测程序模块、W接线端采样程序模块、V接线端采样程序模块、U接线端采样程序模块、W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块、V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块、U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块，各个程序模块的指令适于由微处理器加载并执行；

所述外界控制电路的电机启停操控端、电机增速操控端、电机减速操控端分别接入到单片微计算机；

所述过零检测电路的过零检测接入端接入到单片微计算机；

所述电机启动电路的电机启动接入端接入到单片微计算机；

所述W接线端采样电路的W接线端接入端接入到单片微计算机；

所述V接线端采样电路的V接线端接入端接入到单片微计算机；

所述U接线端采样电路的U接线端接入端接入到单片微计算机；

所述W接线端控制电路的W高电位控制接入端、W低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

所述V接线端控制电路的V高电位控制接入端、V低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

所述U接线端控制电路的U高电位控制接入端、U低电位控制接入端分别接入到单片微计算机。

本发明的有益效果是：采用本发明的控制方法、控制装置，可实现风筒电机的无级调速，满足使用者对风量大小的各种需求；而且，本发明通过单片微计算机中设置的程序模块来控制调节风筒电机的增减速，因此具有响应迅速、操控精准、运行可靠等特点。

附图说明

下面利用附图来对本发明进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的风筒电机的立体分解图；

图2是本发明的风筒电机中线圈绕组与永磁体的布局图；

图3是本发明的风筒电机中线圈绕组的接线示意图；

图4是本发明中电源电路的示意图；

图5是本发明中单片微计算机管脚连接电路的示意图；

图6是本发明中外界控制电路的示意图；

图7是本发明中电机启动电路的示意图；

图8是本发明中W接线端采样电路的示意图；

图9是本发明中V接线端采样电路的示意图；

图10是本发明中U接线端采样电路的示意图；

图11是本发明中W接线端控制电路的示意图；

图12是本发明中V接线端控制电路的示意图；

图13是本发明中U接线端控制电路的示意图；

图14是本发明中过零检测电路的示意图；

图15是本发明中单片微计算机中各程序模块在程序存储器中设置的示意图；

图16是本发明中W、V、U接线端电位输出端电位脉冲幅度及频率的示意图。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明进行说明。

本发明的风筒电机无级调速的控制方法，包括如下步骤：

参看图1、2、3，第一步，将风筒电机设置为三相无刷无感直流电机，该电机结构包括定子1和转子2，定子1上设有三个线圈绕组3，该三个线圈绕组3采用三角形接线法，引出W、V、U三个接线端4、5、6；转子2上固定安装四个圆弧片状永磁体7，磁场方向为径向，相邻磁体的磁场方向相反，两个磁体的N极向内，另两个磁体的S极向内；

第二步，设置主控电路板，在主控电路板上设置电源电路10、外界控制电路20、过零检测电路100、电机启动电路30、W接线端采样电路40、V接线端采样电路50、U接线端采样电路60、W接线端控制电路70、V接线端控制电路80、U接线端控制电路90；

参看图4，电源电路10包括交流220伏输入端11、直流310伏输出端12、直流15伏输出端13、直流5伏输出端14、过零检测端15；

参看图6，外界控制电路20包括5伏电源输入端21、接地端22、电机启停操控端23、电机增速操控端24、电机减速操控端25，该5伏电源输入端21与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图14，过零检测电路100包括5伏电源输入端101、接地端102、过零检测端103、过零检测接入端104，该5伏电源输入端101与电源电路10的直流5伏输出端14连接，该过零检测端103与电源电路10的过零检测端15连接；

参看图7，电机启动电路30包括5伏电源输入端31、接地端32、W接线端采样端33、V接线端采样端34、U接线端采样端35、电机启动接入端36，该5伏电源输入端31与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图8，W接线端采样电路40包括5伏电源输入端41、接地端42、W接线端采样端43、W接线端接入端44，该5伏电源输入端41与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图9，V接线端采样电路50包括5伏电源输入端51、接地端52、V接线端采样端53、V接线端接入端54，该5伏电源输入端51与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图10，U接线端采样电路60包括5伏电源输入端61、接地端62、U接线端采样端63、U接线端接入端64，该5伏电源输入端61与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图11，W接线端控制电路70包括15伏电源输入端71、310伏电源输入端72、接地端73、W高电位控制接入端74、W低电位控制接入端75、W接线端采样端76、W接线端电位输出端77，该15伏电源输入端71与电源电路10的直流15伏输出端13连接，该310伏电源输入端72与电源电路10的直流310伏输出端12连接，该W接线端采样端76与电机启动电路30中W接线端采样端33、W接线端采样电路40中W接线端采样端43连接，该W接线端电位输出端77与线圈绕组3中W接线端4连接；

参看图12，V接线端控制电路80包括15伏电源输入端81、310伏电源输入端82、接地端83、V高电位控制接入端84、V低电位控制接入端85、V接线端采样端86、V接线端电位输出端87，该15伏电源输入端81与电源电路10的直流15伏输出端13连接，该310伏电源输入端82与电源电路10的直流310伏输出端12连接，该V接线端采样端86与电机启动电路30中V接线端采样端34、V接线端采样电路50中V接线端采样端53连接，该V接线端电位输出端87与线圈绕组3中V接线端5连接；

参看图13，U接线端控制电路90包括15伏电源输入端91、310伏电源输入端92、接地端93、U高电位控制接入端94、U低电位控制接入端95、U接线端采样端96、U接线端电位输出端97，该15伏电源输入端91与电源电路10的直流15伏输出端13连接，该310伏电源输入端92与电源电路10的直流310伏输出端12连接，该U接线端采样端96与电机启动电路30中U接线端采样端35、U接线端采样电路60中U接线端采样端63连接，该U接线端电位输出端97与线圈绕组3中U接线端6连接；

参看图15，第三步，在主控电路板上设置华大半导体的HC32M140系列的F8TA型号的单片微计算机1000，该单片微计算机1000内部设置有微处理器1100和程序存储器1200，在程序存储器1200中装载主程序模块1201、供电程序模块1202、电机启动程序模块1203、电机停止程序模块1204、电机增速程序模块1205、电机减速程序模块1206、过零检测程序模块1207、W接线端采样程序模块1208、V接线端采样程序模块1209、U接线端采样程序模块1210、W接线端高电位控制程序模块1211、W接线端低电位控制程序模块1212、V接线端高电位控制程序模块1213、V接线端低电位控制程序模块1214、U接线端高电位控制程序模块1215、U接线端低电位控制程序模块1216，各个程序模块的指令适于由微处理器1100加载并执行；

参看图5，第四步，将外界控制电路20的电机启停操控端23、电机增速操控端24、电机减速操控端25分别接入到单片微计算机1000的管脚5、8、9；

将过零检测电路100的过零检测接入端104接入到单片微计算机1000的管脚10；

将电机启动电路30的电机启动接入端36接入到单片微计算机1000的管脚4；

将W接线端采样电路40的W接线端接入端44接入到单片微计算机1000的管脚15、16、17、18；

将V接线端采样电路50的V接线端接入端54接入到单片微计算机1000的管脚19、20、21、22；

将U接线端采样电路60的U接线端接入端64接入到单片微计算机1000的管脚23、24、25、26；

将W接线端控制电路70的W高电位控制接入端74、W低电位控制接入端75分别接入到单片微计算机1000的管脚31、32；

将V接线端控制电路80的V高电位控制接入端84、V低电位控制接入端85分别接入到单片微计算机1000的管脚29、30；

将U接线端控制电路90的U高电位控制接入端94、U低电位控制接入端95分别接入到单片微计算机1000的管脚27、28；

第五步，给电源电路10的交流220伏输入端11接上220伏交流市电，使电源电路10能给各需电硬件提供直流310伏、直流15伏、直流5伏的电量；

第六步，由电源电路10中的过零检测端15通过过零检测电路100接入到单片微计算机1000中，并由过零检测程序模块1207进行过零检测；

第七步，通过操控外界控制电路20的电机启停操控端23，使单片微计算机1000中的主程序模块1201调用电机启动程序模块1203开始运行，以控制电机启动电路30处于接入到单片微计算机1000的使用状态，并控制W接线端电位输出端77、V接线端电位输出端87、U接线端电位输出端97均在正向最低电位，以使风筒电机以最低转速启动运转，然后控制电机启动电路30处于未使用状态；同时，W接线端电位输出端77的当下状态由W接线端采样端76通过W接线端采样电路40实时反馈至单片微计算机1000中并由W接线端采样程序模块1208进行解读，V接线端电位输出端87的当下状态由V接线端采样端86通过V接线端采样电路50实时反馈至单片微计算机1000中并由V接线端采样程序模块1209进行解读，U接线端电位输出端97的当下状态由U接线端采样端96通过U接线端采样电路60实时反馈至单片微计算机1000中并由U接线端采样程序模块1210进行解读；

第八步，在风筒电机启动后，如需风筒电机停止运转，则再次操控外界控制电路20的电机启停操控端23，使单片微计算机1000中的主程序模块1201调用电机停止程序模块1204开始运行，以控制W接线端电位输出端77、V接线端电位输出端87、U接线端电位输出端97均在反向最高电位，以使风筒电机马上停止运转；

在风筒电机启动后，如需风筒电机加速运转，则通过操控外界控制电路20的电机增速操控端24，使单片微计算机1000中的主程序模块1201调用电机增速程序模块1205开始运行，根据反馈至单片微计算机1000的实时的W接线端电位输出端77状态、V接线端电位输出端87状态、U接线端电位输出端97状态，由W接线端高电位控制程序模块1211、W接线端低电位控制程序模块1212调整输出给W接线端控制电路70的W高电位值以及W低电位值，由V接线端高电位控制程序模块1213、V接线端低电位控制程序模块1214调整输出给V接线端控制电路80的V高电位值以及V低电位值，由U接线端高电位控制程序模块1215、U接线端低电位控制程序模块1216调整输出给U接线端控制电路90的U高电位值以及U低电位值，以控制W接线端电位输出端77、V接线端电位输出端87、U接线端电位输出端97均以线性递增逐渐趋向正向最高电位，促使风筒电机线性逐渐增速；

在风筒电机启动后，如需风筒电机减速运转，则通过操控外界控制电路20的电机减速操控端25，使单片微计算机1000中的主程序模块1201调用电机减速程序模块1206开始运行，根据反馈至单片微计算机1000的实时的W接线端电位输出端77状态、V接线端电位输出端87状态、U接线端电位输出端97状态，由W接线端高电位控制程序模块1211、W接线端低电位控制程序模块1212调整输出给W接线端控制电路70的W高电位值以及W低电位值，由V接线端高电位控制程序模块1213、V接线端低电位控制程序模块1214调整输出给V接线端控制电路80的V高电位值以及V低电位值，由U接线端高电位控制程序模块1215、U接线端低电位控制程序模块1216调整输出给U接线端控制电路90的U高电位值以及U低电位值，以控制W接线端电位输出端77、V接线端电位输出端87、U接线端电位输出端97均以线性递减逐渐趋向正向最低电位，促使风筒电机线性逐渐减速。

参看图16，在上述第八步中，当持续操控外界控制电路20的电机增速操控端24或者电机减速操控端25的时间越长，由W接线端高电位控制程序模块1211、W接线端低电位控制程序模块1212以及W接线端控制电路70调整控制的W接线端电位输出端77的电位脉冲幅度越大以及频率越高，由V接线端高电位控制程序模块1213、V接线端低电位控制程序模块1214以及V接线端控制电路80调整控制的V接线端电位输出端87的电位脉冲幅度越大以及频率越高，由U接线端高电位控制程序模块1215、U接线端低电位控制程序模块1216以及U接线端控制电路90调整控制的U接线端电位输出端97的电位脉冲幅度越大以及频率越高，使风筒电机增速或者减速的加速度越来越大。

本发明的风筒电机无级调速的控制装置，包括三相无刷无感直流电机和主控电路板；

参看图1、2、3，三相无刷无感直流电机结构包括定子1和转子2，定子1上设有三个线圈绕组3，该三个线圈绕组3采用三角形接线法，引出W、V、U三个接线端4、5、6；转子2上固定安装四个圆弧片状永磁体7，磁场方向为径向，相邻磁体的磁场方向相反，两个磁体的N极向内，另两个磁体的S极向内；

主控电路板上设置电源电路10、外界控制电路20、过零检测电路100、电机启动电路30、W接线端采样电路40、V接线端采样电路50、U接线端采样电路60、W接线端控制电路70、V接线端控制电路80、U接线端控制电路90；

参看图4，电源电路10包括交流220伏输入端11、直流310伏输出端12、直流15伏输出端13、直流5伏输出端14、过零检测端15；

参看图6，外界控制电路20包括5伏电源输入端21、接地端22、电机启停操控端23、电机增速操控端24、电机减速操控端25，该5伏电源输入端21与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图14，过零检测电路100包括5伏电源输入端101、接地端102、过零检测端103、过零检测接入端104，该5伏电源输入端101与电源电路10的直流5伏输出端14连接，该过零检测端103与电源电路10的过零检测端15连接；

参看图7，电机启动电路30包括5伏电源输入端31、接地端32、W接线端采样端33、V接线端采样端34、U接线端采样端35、电机启动接入端36，该5伏电源输入端31与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图8，W接线端采样电路40包括5伏电源输入端41、接地端42、W接线端采样端43、W接线端接入端44，该5伏电源输入端41与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图9，V接线端采样电路50包括5伏电源输入端51、接地端52、V接线端采样端53、V接线端接入端54，该5伏电源输入端51与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图10，U接线端采样电路60包括5伏电源输入端61、接地端62、U接线端采样端63、U接线端接入端64，该5伏电源输入端61与电源电路10的直流5伏输出端14连接；

参看图11，W接线端控制电路70包括15伏电源输入端71、310伏电源输入端72、接地端73、W高电位控制接入端74、W低电位控制接入端75、W接线端采样端76、W接线端电位输出端77，该15伏电源输入端71与电源电路10的直流15伏输出端13连接，该310伏电源输入端72与电源电路10的直流310伏输出端12连接，该W接线端采样端76与电机启动电路30中W接线端采样端33、W接线端采样电路40中W接线端采样端43连接，该W接线端电位输出端77与线圈绕组3中W接线端4连接；

参看图12，V接线端控制电路80包括15伏电源输入端81、310伏电源输入端82、接地端83、V高电位控制接入端84、V低电位控制接入端85、V接线端采样端86、V接线端电位输出端87，该15伏电源输入端81与电源电路10的直流15伏输出端13连接，该310伏电源输入端82与电源电路10的直流310伏输出端12连接，该V接线端采样端86与电机启动电路30中V接线端采样端34、V接线端采样电路50中V接线端采样端53连接，该V接线端电位输出端87与线圈绕组3中V接线端5连接；

参看图13，U接线端控制电路90包括15伏电源输入端91、310伏电源输入端92、接地端93、U高电位控制接入端94、U低电位控制接入端95、U接线端采样端96、U接线端电位输出端97，该15伏电源输入端91与电源电路10的直流15伏输出端13连接，该310伏电源输入端92与电源电路10的直流310伏输出端12连接，该U接线端采样端96与电机启动电路30中U接线端采样端35、U接线端采样电路60中U接线端采样端63连接，该U接线端电位输出端97与线圈绕组3中U接线端6连接；

参看图15，主控电路板上还设置华大半导体的HC32M140系列的F8TA型号的单片微计算机1000，该单片微计算机1000内部设置有微处理器1100和程序存储器1200，在程序存储器1200中装载主程序模块1201、供电程序模块1202、电机启动程序模块1203、电机停止程序模块1204、电机增速程序模块1205、电机减速程序模块1206、过零检测程序模块1207、W接线端采样程序模块1208、V接线端采样程序模块1209、U接线端采样程序模块1210、W接线端高电位控制程序模块1211、W接线端低电位控制程序模块1212、V接线端高电位控制程序模块1213、V接线端低电位控制程序模块1214、U接线端高电位控制程序模块1215、U接线端低电位控制程序模块1216，各个程序模块的指令适于由微处理器1100加载并执行；

参看图5，外界控制电路20的电机启停操控端23、电机增速操控端24、电机减速操控端25分别接入到单片微计算机1000的管脚5、8、9；

过零检测电路100的过零检测接入端104接入到单片微计算机1000的管脚10；

电机启动电路30的电机启动接入端36接入到单片微计算机1000的管脚4；

W接线端采样电路40的W接线端接入端44接入到单片微计算机1000的管脚15、16、17、18；

V接线端采样电路50的V接线端接入端54接入到单片微计算机1000的管脚19、20、21、22；

U接线端采样电路60的U接线端接入端64接入到单片微计算机1000的管脚23、24、25、26；

W接线端控制电路70的W高电位控制接入端74、W低电位控制接入端75分别接入到单片微计算机1000的管脚31、32；

V接线端控制电路80的V高电位控制接入端84、V低电位控制接入端85分别接入到单片微计算机1000的管脚29、30；

U接线端控制电路90的U高电位控制接入端94、U低电位控制接入端95分别接入到单片微计算机1000的管脚27、28。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式和应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.风筒电机无级调速的控制方法，其特征是：包括如下步骤：

第一步，将风筒电机设置为三相无刷无感直流电机，该电机结构包括定子和转子，定子上设有三个线圈绕组，该三个线圈绕组采用三角形接线法，引出W、V、U三个接线端；转子上固定安装四个圆弧片状永磁体，磁场方向为径向，相邻磁体的磁场方向相反，两个磁体的N极向内，另两个磁体的S极向内；

第二步，设置主控电路板，在主控电路板上设置电源电路、外界控制电路、过零检测电路、电机启动电路、W接线端采样电路、V接线端采样电路、U接线端采样电路、W接线端控制电路、V接线端控制电路、U接线端控制电路；

电源电路包括交流220伏输入端、直流310伏输出端、直流15伏输出端、直流5伏输出端、过零检测端；

外界控制电路包括5伏电源输入端、接地端、电机启停操控端、电机增速操控端、电机减速操控端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

过零检测电路包括5伏电源输入端、接地端、过零检测端、过零检测接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接，该过零检测端与电源电路的过零检测端连接；

电机启动电路包括5伏电源输入端、接地端、W接线端采样端、V接线端采样端、U接线端采样端、电机启动接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

W接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、W接线端采样端、W接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

V接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、V接线端采样端、V接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

U接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、U接线端采样端、U接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

W接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、W高电位控制接入端、W低电位控制接入端、W接线端采样端、W接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该W接线端采样端与电机启动电路中W接线端采样端、W接线端采样电路中W接线端采样端连接，该W接线端电位输出端与线圈绕组中W接线端连接；

V接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、V高电位控制接入端、V低电位控制接入端、V接线端采样端、V接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该V接线端采样端与电机启动电路中V接线端采样端、V接线端采样电路中V接线端采样端连接，该V接线端电位输出端与线圈绕组中V接线端连接；

U接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、U高电位控制接入端、U低电位控制接入端、U接线端采样端、U接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该U接线端采样端与电机启动电路中U接线端采样端、U接线端采样电路中U接线端采样端连接，该U接线端电位输出端与线圈绕组中U接线端连接；

第三步，在主控电路板上设置单片微计算机，该单片微计算机内部设置有微处理器和程序存储器，在程序存储器中装载主程序模块、供电程序模块、电机启动程序模块、电机停止程序模块、电机增速程序模块、电机减速程序模块、过零检测程序模块、W接线端采样程序模块、V接线端采样程序模块、U接线端采样程序模块、W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块、V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块、U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块，各个程序模块的指令适于由微处理器加载并执行；

第四步，将外界控制电路的电机启停操控端、电机增速操控端、电机减速操控端分别接入到单片微计算机；

将过零检测电路的过零检测接入端接入到单片微计算机；

将电机启动电路的电机启动接入端接入到单片微计算机；

将W接线端采样电路的W接线端接入端接入到单片微计算机；

将V接线端采样电路的V接线端接入端接入到单片微计算机；

将U接线端采样电路的U接线端接入端接入到单片微计算机；

将W接线端控制电路的W高电位控制接入端、W低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

将V接线端控制电路的V高电位控制接入端、V低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

将U接线端控制电路的U高电位控制接入端、U低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

第五步，给电源电路的交流220伏输入端接上220伏交流市电，使电源电路能给各需电硬件提供直流310伏、直流15伏、直流5伏的电量；

第六步，由电源电路中的过零检测端通过过零检测电路接入到单片微计算机中，并由过零检测程序模块进行过零检测；

第七步，通过操控外界控制电路的电机启停操控端，使单片微计算机中的主程序模块调用电机启动程序模块开始运行，以控制电机启动电路处于接入到单片微计算机的使用状态，并控制W接线端电位输出端、V接线端电位输出端、U接线端电位输出端均在正向最低电位，以使风筒电机以最低转速启动运转，然后控制电机启动电路处于未使用状态；同时，W接线端电位输出端的当下状态由W接线端采样端通过W接线端采样电路实时反馈至单片微计算机中并由W接线端采样程序模块进行解读，V接线端电位输出端的当下状态由V接线端采样端通过V接线端采样电路实时反馈至单片微计算机中并由V接线端采样程序模块进行解读，U接线端电位输出端的当下状态由U接线端采样端通过U接线端采样电路实时反馈至单片微计算机中并由U接线端采样程序模块进行解读；

第八步，在风筒电机启动后，如需风筒电机停止运转，则再次操控外界控制电路的电机启停操控端，使单片微计算机中的主程序模块调用电机停止程序模块开始运行，以控制W接线端电位输出端、V接线端电位输出端、U接线端电位输出端均在反向最高电位，以使风筒电机马上停止运转；

在风筒电机启动后，如需风筒电机加速运转，则通过操控外界控制电路的电机增速操控端，使单片微计算机中的主程序模块调用电机增速程序模块开始运行，根据反馈至单片微计算机的实时的W接线端电位输出端状态、V接线端电位输出端状态、U接线端电位输出端状态，由W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块调整输出给W接线端控制电路的W高电位值以及W低电位值，由V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块调整输出给V接线端控制电路的V高电位值以及V低电位值，由U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块调整输出给U接线端控制电路的U高电位值以及U低电位值，以控制W接线端电位输出端、V接线端电位输出端、U接线端电位输出端均以线性递增逐渐趋向正向最高电位，促使风筒电机线性逐渐增速；

在风筒电机启动后，如需风筒电机减速运转，则通过操控外界控制电路的电机减速操控端，使单片微计算机中的主程序模块调用电机减速程序模块开始运行，根据反馈至单片微计算机的实时的W接线端电位输出端状态、V接线端电位输出端状态、U接线端电位输出端状态，由W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块调整输出给W接线端控制电路的W高电位值以及W低电位值，由V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块调整输出给V接线端控制电路的V高电位值以及V低电位值，由U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块调整输出给U接线端控制电路的U高电位值以及U低电位值，以控制W接线端电位输出端、V接线端电位输出端、U接线端电位输出端均以线性递减逐渐趋向正向最低电位，促使风筒电机线性逐渐减速。

2.根据权利要求1所述的风筒电机无级调速的控制方法，其特征是：在所述第八步中，当持续操控外界控制电路的电机增速操控端或者电机减速操控端的时间越长，由W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块以及W接线端控制电路调整控制的W接线端电位输出端的电位脉冲幅度越大以及频率越高，由V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块以及V接线端控制电路调整控制的V接线端电位输出端的电位脉冲幅度越大以及频率越高，由U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块以及U接线端控制电路调整控制的U接线端电位输出端的电位脉冲幅度越大以及频率越高，使风筒电机增速或者减速的加速度越来越大。

3.一种风筒电机无级调速控制装置，其特征是：包括三相无刷无感直流电机和主控电路板；

所述三相无刷无感直流电机结构包括定子和转子，定子上设有三个线圈绕组，该三个线圈绕组采用三角形接线法，引出W、V、U三个接线端；转子上固定安装四个圆弧片状永磁体，磁场方向为径向，相邻磁体的磁场方向相反，两个磁体的N极向内，另两个磁体的S极向内；

所述主控电路板上设置电源电路、外界控制电路、过零检测电路、电机启动电路、W接线端采样电路、V接线端采样电路、U接线端采样电路、W接线端控制电路、V接线端控制电路、U接线端控制电路；

所述电源电路包括交流220伏输入端、直流310伏输出端、直流15伏输出端、直流5伏输出端、过零检测端；

所述外界控制电路包括5伏电源输入端、接地端、电机启停操控端、电机增速操控端、电机减速操控端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述过零检测电路包括5伏电源输入端、接地端、过零检测端、过零检测接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接，该过零检测端与电源电路的过零检测端连接；

所述电机启动电路包括5伏电源输入端、接地端、W接线端采样端、V接线端采样端、U接线端采样端、电机启动接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述W接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、W接线端采样端、W接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述V接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、V接线端采样端、V接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述U接线端采样电路包括5伏电源输入端、接地端、U接线端采样端、U接线端接入端，该5伏电源输入端与电源电路的直流5伏输出端连接；

所述W接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、W高电位控制接入端、W低电位控制接入端、W接线端采样端、W接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该W接线端采样端与电机启动电路中W接线端采样端、W接线端采样电路中W接线端采样端连接，该W接线端电位输出端与线圈绕组中W接线端连接；

所述V接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、V高电位控制接入端、V低电位控制接入端、V接线端采样端、V接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该V接线端采样端与电机启动电路中V接线端采样端、V接线端采样电路中V接线端采样端连接，该V接线端电位输出端与线圈绕组中V接线端连接；

所述U接线端控制电路包括15伏电源输入端、310伏电源输入端、接地端、U高电位控制接入端、U低电位控制接入端、U接线端采样端、U接线端电位输出端，该15伏电源输入端与电源电路的直流15伏输出端连接，该310伏电源输入端与电源电路的直流310伏输出端连接，该U接线端采样端与电机启动电路中U接线端采样端、U接线端采样电路中U接线端采样端连接，该U接线端电位输出端与线圈绕组中U接线端连接；

所述主控电路板上还设置单片微计算机，该单片微计算机内部设置有微处理器和程序存储器，在程序存储器中装载主程序模块、供电程序模块、电机启动程序模块、电机停止程序模块、电机增速程序模块、电机减速程序模块、过零检测程序模块、W接线端采样程序模块、V接线端采样程序模块、U接线端采样程序模块、W接线端高电位控制程序模块、W接线端低电位控制程序模块、V接线端高电位控制程序模块、V接线端低电位控制程序模块、U接线端高电位控制程序模块、U接线端低电位控制程序模块，各个程序模块的指令适于由微处理器加载并执行；

所述外界控制电路的电机启停操控端、电机增速操控端、电机减速操控端分别接入到单片微计算机；

所述过零检测电路的过零检测接入端接入到单片微计算机；

所述电机启动电路的电机启动接入端接入到单片微计算机；

所述W接线端采样电路的W接线端接入端接入到单片微计算机；

所述V接线端采样电路的V接线端接入端接入到单片微计算机；

所述U接线端采样电路的U接线端接入端接入到单片微计算机；

所述W接线端控制电路的W高电位控制接入端、W低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

所述V接线端控制电路的V高电位控制接入端、V低电位控制接入端分别接入到单片微计算机；

所述U接线端控制电路的U高电位控制接入端、U低电位控制接入端分别接入到单片微计算机。