CN110649837A - 一种pg电机控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种PG电机控制方法及装置，涉及空调领域，用于控制PG电机的启动过程。包括：控制PG电机在预设初始电压下启动。其中，预设初始电压小于PG电机的预设电压。每隔n个过零周期，减少PG电机中可控硅的导通时间。其中，每次减少阈值时间的导通时间。判断PG电机的转速是否达到预设转速。若是，则保持所述可控硅以当前导通时间导通。本申请实施例应用于空调启动过程中，PG电机的启动控制，使PG电机启动更加平顺。

Description

一种PG电机控制方法及装置

技术领域

本发明涉及空调领域，尤其涉及一种PG电机控制方法及装置。

背景技术

随着科技的发展，用户对家电使用过程中的体验要求越来越高。传统空调在启动时产生的噪音及异响，很大程度上影响了用户的体验。

因此现在对于空调室内机，对空调室内机所用的交流PG(pulsegenerrator，脉冲发生器)电机所带动的贯流风扇送风系统的要求也相应提高。传统的交流PG电机初始高电压启动方式及较大的转速波动所带来的启动噪声及送风舒适性已无法满足用户的使用需求。

同时，对于各个厂商生产的不同型号的PG电机，由于其启动电压都不一致。因此，在生产过程中，需要针对不同厂商不同型号的PG电机设置启动电压，增加了生产过程中的复杂度。由于电机中的润滑油在低温下变稠，阻力大幅增大，对于启动过程中的电机来说，容易引起电机堵转，烧坏电机，给用户带来生命财产的损失。

发明内容

本申请的实施例提供一种PG电机控制方法及装置，用于PG电机的启动控制。

为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供了一种PG电机控制方法，该方法包括：控制PG电机在预设初始电压下启动；其中，预设初始电压小于PG电机的预设电压；每隔n个过零周期，减少PG电机中可控硅的导通时间；其中，每次减少阈值时间的导通时间；判断PG电机的转速是否达到预设转速；若是，则保持可控硅以当前导通时间导通。

第二方面，提供了一种PG电机控制装置，该装置包括控制单元和检测单元；控制单元，用于控制PG电机在预设初始电压下启动；其中，预设初始电压小于PG电机的预设电压；每隔n个过零周期，减少PG电机中可控硅的导通时间；其中，每次减少阈值时间的导通时间；检测单元，用于判断PG电机的转速是否达到预设转速；控制单元，还用于在检测单元检测到PG电机达到预设转速之后，保持可控硅以当前导通时间导通。

本申请的实施例提供的PG电机控制方法及装置，能够通过自增压的方式启动PG电机，可以有效检测电机堵转以及卡转等情况，使PG电机启动平滑流畅，同时避免PG电机启动过程中因故障导致的危险发生。

附图说明

图1为本申请的实施例提供的一种空调室内机的结构示意图；

图2为本申请的实施例提供的一种PG电机控制方法流程示意图；

图3为本申请的实施例提供的一种PG电机自增压启动方法流程示意图；

图4为本申请的实施例提供的一种单反馈脉冲转速检测方法流程示意图；

图5为本申请的实施例提供的一种PG电机控制装置结构示意图；

图6为本申请的实施例提供的另一种PG电机控制装置结构示意图；

图7为本申请的实施例提供的又一种PG电机控制装置结构示意图。

具体实施方式

下面先对本申请实施例涉及的一些概念进行简单介绍，并将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示“或”的意思，例如，A/B可以表示A或B。本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。此外，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

以下对本申请所涉及的技术术语进行说明：

PG电机是一种由可控硅的导通来调节转速的电机，而传统的电机是由继电器来控制的。普通电机内部有三组不同的绕组线圈，分别对应高、中、低转速。通过控制不同的继电器，来给相应的绕组供电，从而达到调整转速的目的。而PG电机只有一组绕组线圈，是通过控制可控硅的导通时间来控制电机的供电电压，以此来实现调整电机转速的功能。

本申请中检测PG电机脉冲的方法，主要利用了霍尔效应。PG电机的转子端头设置有稀土磁环，在与稀土磁环有一点间距的位置设置有霍尔检测元件。当PG电机转子旋转一周时，根据稀土磁环上磁极的数量，霍尔检测元件可以检测到与磁极数量相同的脉冲数量，通过计算脉冲时间，来计算PG电机的转速。

以下介绍发明原理：

传统的交流PG电机启动电压高，启动时噪音大，不够平顺，遇到堵转或者卡转的情况时容易烧坏电机，引发事故。并且，在其运行过程中，转速波动较大，送风舒适性无法满足用户的使用需求。

进而，本申请想到了一种PG电机控制方法，以此来解决上述技术问题。

实施例一：

本申请实施例提供一种PG电机控制方法，应用于空调室内机中，具体的本申请所提供的PG电机控制方法可由一个PG电机控制模块来执行。示例性的，如图1所示，为本申请实施例提供的一种空调室内机的结构示意图，其中包括：PG电机以及PG电机控制模块；其中，PG电机控制模块按照本申请所提供的方法控制PG电机的运行。

其中，PG电机控制模块中可以包括MUC以及相关配套电路，以实现相应功能。当然，本领域技术人员也可采用其他方式使PG电机控制模块实现相关功能，对此本申请可以不做限制。

以下结合图1所示空调室内机的结构，描述本申请实施例提供的一种PG电机控制方法。如图2所示，为本申请实施例提供的一种PG电机控制方法的流程示意图，包括：

S101、PG电机控制模块控制PG电机在预设初始电压下启动。

其中，预设初始电压小于PG电机的预设电压，以使得PG电机能够在一个较低电压下启动，通过逐渐提高PG电机的电压，使PG电机能够逐渐增大转速，最终达到正常工作状态。

S102、PG电机控制模块每隔n个过零周期，减少PG电机中可控硅的导通时间。其中，每次减少阈值时间的导通时间。

其中，考虑到通常PG电机的工作电压与PG电机中的可控硅的导通时间有关，可控硅导通时间越长，PG电机的工作电压就越低，可控硅导通时间越短，PG电机的工作电压就越高。因此，本发明中通过减少PG电机中可控硅的导通时间，来逐步增加PG电机的工作电压。

在一种实现方式中，可以采用每隔10个过零周期，减少PG电机中可控硅导通时间20微秒的方式，来逐渐增大PG电机的工作电压。

S103、PG电机控制模块判断PG电机是否达到预设转速；若是，则保持可控硅以当前导通时间导通。

示例性的，PG电机启动后，电压不可能一直增加，当电压按照上述方法增加到预设电压时，保持可控硅的导通时间不变，不再增加其工作电压。

在一种实现方式中，若PG电机启动后5秒内有转速反馈，并且其转速达到600rpm(revolutions per minute，每分钟转速)，即认为PG进入了正常工作状态，此时，保持可控硅以当前导通时间导通。

在一种实现方式中，在PG电机达到预设转速之前，若PG电机的电压达到预设电压，则保持可控硅以当前导通时间导通。在PG电机的电压达到预设电压并且可控硅以当前导通时间导通之后的预设时间内，若PG电机没有达到所述预设转速，则确定PG电机出现故障。

示例性的，PG电机启动后，在5秒内没有达到600rpm，并且其工作电压也达到了预设电压值，说明PG电机转速提升较慢，可能遇到了一些故障问题。例如，冬季低温工况下电机油变稠，阻力大，升速较慢。那么，可控硅继续以当前导通时间导通。若在PG电机启动30秒之后，转速依然没有达到600rpm，那么可以确定PG电机存在故障，需要停机并且向用户发出故障提示。

为了更加方便的理解本申请中PG电机的启动控制过程，本申请实施例提供了一种PG电机自增压启动方式流程示意图，如图3所示，具体包括：

S201、PG电机启动。

S202、判断PG电机控制模块是否接收到PG电机的转速反馈。如果PG电机控制模块没有接收到PG电机的转速反馈，那么跳转到步骤S208；否则，执行步骤S203。

S203、判断PG电机转速是否低于600rpm。PG电机控制模块接收PG电机的转速反馈，根据转速反馈，判断其转速是否低于600rpm，如果转速低于600rpm，那么执行步骤S204。否则，跳转到步骤S209。

S204、判断PG电机距离上次调整可控硅的导通时间是否已经到达10个过零周期。如果是，那么执行步骤S205，否则，跳转到步骤S203。

S205、判断可控硅的导通时间是否大于500微秒。需要说明的是，当PG电机中可控硅的导通时间达到500微秒时，PG电机达到预设电压，此时，不再减少可控硅的导通时间。因此，当PG电机控制模块检测到PG电机中可控硅的导通时间大于500微秒时，执行步骤S206，否则，跳转到步骤S207。

S206、减少可控硅导通时间20微秒。PG电机控制模块控制PG电机中的可控硅导通时间减少20微秒，以使得PG电机的工作电压增大，并跳转到步骤S203。

S207、判断从PG电机启动，自增压过程在30秒内是否达到了预设转速。如果是，则执行步骤S209。如果不是，那么说明PG电机可能发生了故障，执行步骤S208。

S208、PG电机发生故障，需要停机并向用户报警。

S209、PG电机到达了正常工作状态，结束自增压过程。

在一种实现方式中，步骤S103中涉及的判断PG电机的转速是否达到预设转速的方法，具体包括：

PG电机控制模块通过霍尔元器件检测PG电机反馈脉冲的下降沿，获取PG电机内转子旋转过程中产生的脉冲的脉冲时间。每获取一次脉冲时间，按照预设方法，判断PG电机的转速是否达到预设转速。

其中，预设方法包括：PG电机控制模块每获取一次脉冲时间，计算最近获取的多个脉冲时间的平均值。然后利用多个脉冲时间的平均值，计算PG电机的转速。然后根据计算出的PG电机的转速，生成判断结果。

在一种实现方式中，预设方法可以是：每获取一次脉冲时间，计算最近获取的三个脉冲时间的平均值。然后利用3个脉冲时间的平均值，计算PG电机的转速。然后根据计算出的PG电机的转速，生成判断结果。

具体的，本申请实施例提供了一种PG电机转速检测方法，如图4所示，为一种单反馈脉冲转速检测方法流程示意图，具体包括：

S301、系统启动。

S302、检测PG电机的脉冲。PG电机控制模块通过上述霍尔检测元件以及PG电机转子端头设置的稀土磁环检测PG电机旋转过程中产生的脉冲，并计算单个脉冲的时间。

S303、PG电机控制模块将霍尔检测元件检测到的脉冲时间按时间序列存储。

S304、判断存储的脉冲时间数量是否小于3个。如果是，那么跳转到步骤S302，继续检测脉冲。如果否，执行步骤S305。

S305、PG电机控制模块只保留最近获取的三个脉冲时间。

S306、PG电机控制模块对保存的三个脉冲时间求平均值。

S307、利用步骤S306计算得到的脉冲时间平均值，计算得到PG电机当前时刻的转速。跳转到步骤S302，继续检测过程。

需要说明的是，每获取一次PG电机的脉冲时间，计算最近获取的3个脉冲时间的平均值，根据平均值计算得到PG电机的当前转速。利用获取到的实时转速，可以反馈给空调系统，使空调系统能够实时获取和调节当前PG电机的转速。

本实施例提供的PG电机控制方法，可以控制PG电机的启动过程，使得PG电机的启动更加平顺。同时，也能够避免PG电机堵转、卡转带来的危险，保护用户的生命财产。利用本实施例提供的PG电机转速检测方法，可以精准、实时的检测到PG电机的当前转速，利用检测到的PG电机转速，实时调节PG电机转速，避免了电机转速检测的滞后性带来的电机转速波动大的情况，使用空调送风更加平顺，户体验更加舒适。

实施例二：

本实施例提供一种PG电机控制装置，应用于空调室内机中，用于控制PG电机的启动过程。如图5所示，具体包括：控制单元401、检测单元402。

控制单元401，用于控制PG电机在预设初始电压下启动。其中，预设初始电压小于PG电机的预设电压，以使得PG电机能够在一个较低电压下启动，通过逐渐提高PG电机的电压，使PG电机能够逐渐增大转速，最终达到正常工作状态。

每隔n个过零周期，减少PG电机中可控硅的导通时间。其中，每次减少阈值时间的导通时间。

其中，考虑到通常PG电机的工作电压与PG电机中的可控硅的导通时间有关，可控硅导通时间越长，PG电机的工作电压就越低，可控硅导通时间越短，PG电机的工作电压就越高。因此，本发明中通过减少PG电机中可控硅的导通时间，来逐步增加PG电机的工作电压。

在一种实现方式中，可以采用每隔10个过零周期，减少PG电机中可控硅导通时间20微秒的方式，来逐渐增大PG电机的工作电压。

检测单元402，用于判断PG电机的转速是否达到预设转速。控制单元401，还用于在检测单元402检测到PG电机达到预设转速之后，保持可控硅以当前导通时间导通。

示例性的，PG电机启动后，电压不可能一直增加，当电压按照上述方法增加到预设电压时，保持可控硅的导通时间不变，不再增加其工作电压。

在一种实现方式中，若PG电机启动后5秒内有转速反馈，并且其转速达到600rpm(revolutions per minute，每分钟转速)，即认为PG进入了正常工作状态，此时，保持可控硅以当前导通时间导通。

在一种实现方式中，控制单元401，还用于在PG电机达到预设转速之前，若PG电机的电压达到预设电压，则保持可控硅以当前导通时间导通。检测单元402，还用于在PG电机的电压达到预设电压并且可控硅以当前导通时间导通之后的预设时间内，若PG电机没有达到预设转速，则确定PG电机出现故障。

示例性的，PG电机启动后，在5秒内没有达到600rpm，并且其工作电压也达到了预设电压值，说明PG电机转速提升较慢，可能遇到了一些故障问题。例如，冬季低温工况下电机油变稠，阻力大，升速较慢。那么，可控硅继续以当前导通时间导通。若在PG电机启动30秒之后，转速依然没有达到600rpm，那么可以确定PG电机存在故障，需要停机并且向用户发出故障提示。

为了更加方便的理解本申请中PG电机的启动控制过程，本申请实施例提供了一种PG电机自增压启动方式流程示意图，如图3所示。其中，具体控制过程在本实施例已经详细陈述过，在此不再赘述。需要说明的是，当PG电机中可控硅的导通时间达到500微秒时，PG电机达到预设电压，此时，不再减少可控硅的导通时间。

在一种实现方式中，本实施例提供了一种判断PG电机的转速是否达到预设转速的方法，具体包括：

检测单元402，还用于检测PG电机反馈脉冲的下降沿，获取PG电机内转子旋转过程中产生的脉冲的脉冲时间。每获取一次脉冲时间，按照预设方法，判断PG电机的转速是否达到预设转速。

其中，预设方法包括：每获取一次脉冲时间，计算最近获取的多个脉冲时间的平均值。然后利用多个脉冲时间的平均值，计算PG电机的转速。然后根据计算出的PG电机的转速，生成判断结果。

在一种实现方式中，预设方法可以是：每获取一次脉冲时间，计算最近获取的三个脉冲时间的平均值。然后利用3个脉冲时间的平均值，计算PG电机的转速。然后根据计算出的PG电机的转速，生成判断结果。

具体的，本申请实施例提供了一种PG电机转速检测方法，如图4所示，为一种单反馈脉冲转速检测方法流程示意图。需要说明的是，每获取一次PG电机的脉冲时间，计算最近获取的3个脉冲时间的平均值，根据平均值计算得到PG电机的当前转速。利用获取到的实时转速，可以反馈给空调系统，使空调系统能够实时获取和调节当前PG电机的转速。

需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

在采用集成的单元的情况下，图6示出了上述PG电机控制装置的一种可能的结构示意图。该控制装置50包括：存储单元501、处理单元502以及接口单元503。处理单元502用于对控制装置50的动作进行控制管理。存储单元501，用于控制装置的程序代码和数据。接口单元503用于与其他外部设备连接接收输入的内容，例如接口单元可以与电子膨胀阀、传感器以及压缩机等空调部件相连接，以向上述空调部件发送信号或接收上述空调部件发送的信号等。

其中，以处理单元为处理器，存储单元为存储器，接口单元为收发器为例。其中，空调器的控制装置参照图7中装置60所示，包括收发器603、处理器602、存储器601和总线604，收发器603、处理器602通过总线604与存储器601相连。

处理器602可以是一个通用中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，特定应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

存储器601可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-onlyMemory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-OnlyMemory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

其中，存储器601用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器602来控制执行。收发器603用于接收外部设备输入的内容，处理器602用于执行存储器601中存储的应用程序代码，从而实现本申请实施例中的电子膨胀阀的控制装置。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种PG电机控制方法，其特征在于，包括：

控制PG电机在预设初始电压下启动；其中，所述预设初始电压小于所述PG电机的预设电压；

每隔n个过零周期，减少所述PG电机中可控硅的导通时间；其中，每次减少阈值时间的导通时间；

判断所述PG电机的转速是否达到预设转速；若是，则保持所述可控硅以当前导通时间导通。

2.根据权利要求1所述的PG电机控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述PG电机达到预设转速之前，若所述PG电机的电压达到预设电压，则保持所述可控硅以当前导通时间导通；

在所述PG电机的电压达到预设电压并且所述可控硅以当前导通时间导通之后的预设时间内，若所述PG电机没有达到所述预设转速，则确定所述PG电机出现故障。

3.根据权利要求1所述的PG电机控制方法，其特征在于，所述判断所述PG电机的转速是否达到预设转速，具体包括：

检测所述PG电机反馈脉冲的下降沿，获取所述PG电机内转子旋转过程中产生的脉冲的脉冲时间；

每获取一次所述脉冲时间，按照预设方法，判断所述PG电机的转速是否达到所述预设转速；其中，所述预设方法包括：每获取一次所述脉冲时间，计算最近获取的多个脉冲时间的平均值；然后利用所述多个脉冲时间的平均值，计算所述PG电机的转速；然后根据计算出的所述PG电机的转速，生成判断结果。

4.根据权利要求3所述的PG电机控制方法，其特征在于，所述计算最近获取的多个脉冲时间的平均值，具体包括：

计算最近获取的三个脉冲时间的平均值。

5.一种PG电机控制装置，其特征在于，所述装置包括控制单元和检测单元；

所述控制单元，用于控制PG电机在预设初始电压下启动；其中，所述预设初始电压小于所述PG电机的预设电压；每隔n个过零周期，减少所述PG电机中可控硅的导通时间；其中，每次减少阈值时间的导通时间；

所述检测单元，用于判断所述PG电机的转速是否达到预设转速；

所述控制单元，还用于在所述检测单元检测到所述PG电机达到预设转速之后，保持可控硅以当前导通时间导通。

6.根据权利要求5所述的PG电机控制装置，其特征在于，

所述控制单元，还用于在所述PG电机达到预设转速之前，若所述PG电机的电压达到预设电压，则保持所述可控硅以当前导通时间导通；

所述检测单元，还用于在所述PG电机的电压达到预设电压并且所述可控硅以当前导通时间导通之后的预设时间内，若所述PG电机没有达到所述预设转速，则确定所述PG电机出现故障。

7.根据权利要求5所述的PG电机控制装置，其特征在于，所述判断所述PG电机的转速是否达到所述预设转速，具体包括：

所述检测单元，还用于检测所述PG电机反馈脉冲的下降沿，获取所述PG电机内转子旋转过程中产生的脉冲的脉冲时间；

每获取一次所述脉冲时间，按照预设方法，判断所述PG电机的转速是否达到所述预设转速；其中，所述预设方法包括：每获取一次所述脉冲时间，计算最近获取的多个脉冲时间的平均值；然后利用所述多个脉冲时间的平均值，计算所述PG电机的转速；然后根据计算出的所述PG电机的转速，生成判断结果。

8.根据权利要求7所述的PG电机控制装置，其特征在于，所述计算最近获取的多个脉冲时间的平均值，具体包括：

计算最近获取的三个脉冲时间的平均值。

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