CN110957950A - 直流电机的电控系统、直流电机和电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直流电机的电控系统、直流电机和电器设备，包括交流控制模块、信号输入模块和信号处理模块；交流控制模块包括控制芯片和多个信号输出端；信号输入模块包括与每个信号输出端一一对应连接的分压电阻；每个信号输出端分别与控制芯片相连；每个分压电阻和每个信号输出端之间的连接端与信号处理模块相连；信号处理模块与直流电机相连；控制芯片用于生成直流电机的目标控制信号，并经目标控制信号对应的目标信号输出端输出至目标连接端；信号处理模块用于对目标控制信号进行处理，得到直流电机的控制信息，并根据控制信息生成驱动信号，以通过驱动单元驱动直流电机运行,从而实现了交流控制模块控制直流电机，提高了电器设备的兼容性。
Description
技术领域
本发明涉及直流电机技术领域，具体涉及一种直流电机的电控系统、直流电机和电器设备。
背景技术
随着空调等电器设备行业的全年能源消耗效率(Annual Performance Factor，APF)能效标准进一步提高，采用直流电机替代交流电机是主要的发展趋势。
但是，目前大量电器设备都使用的交流电机，电器设备的控制系统为交流电控系统，若更换直流电机作为电器设备的动力能源，就需要将交流电控系统改为直流电控系统，原来的交流电控系统要报废。
因此，如何实现交流电控系统控制直流电机，提高电器设备的兼容性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种直流电机的电控系统、直流电机和电器设备，以解决现有技术中交流电控系统无法控制直流电机，导致电器设备的兼容性较低的问题。
为实现以上目的，本发明提供一种直流电机的电控系统，包括交流控制模块、信号输入模块和信号处理模块；
所述交流控制模块包括控制芯片和多个信号输出端；
所述信号输入模块包括与每个所述信号输出端一一对应连接的分压电阻；
每个所述信号输出端分别与所述控制芯片相连；
每个所述分压电阻和每个所述信号输出端之间的连接端与所述信号处理模块相连；
所述信号处理模块与所述直流电机相连；
所述控制芯片用于生成所述直流电机的目标控制信号，并经所述目标控制信号对应的目标信号输出端输出至目标连接端；
所述信号处理模块用于对所述目标控制信号进行处理，得到所述直流电机的控制信息，并根据所述控制信息生成驱动信号，以驱动直流电机运行。
进一步地，上述所述的直流电机的电控系统中，所述信号处理模块包括信号处理单元和驱动单元；
所述信号处理单元与所述驱动单元相连；
每个所述连接端分别与所述信号处理单元相连；
所述驱动单元与所述直流电机相连。
进一步地，上述所述的直流电机的电控系统中，所述信号处理模块还包括反馈单元；
所述直流电机和所述信号处理单元分别与所述反馈单元相连；
所述反馈单元用于采集所述直流电机的运行信息；
所述信号处理单元根据所述目标控制信号和所述运行信息，得到所述直流电机的控制信息，并根据所述控制信息对所述直流电机进行控制。
进一步地，上述所述的直流电机的电控系统中，所述信号处理单元包括速度调节器、电流调节器和触发器；
所述速度调节器、所述电流调节器和所述触发器依次相连；
所述反馈单元包括速度采样组件和电流采样组件；
所述速度调节器与所述速度采样组件相连；
所述电流调节器与所述电流采样组件相连；
所述速度采样组件和所述电流采样组件分别与所述直流电机相连；
所述触发器还与所述驱动单元相连。
进一步地，上述所述的直流电机的电控系统中，所述反馈单元还包括滤波组件；
所述电流调节器通过所述滤波组件与所述电流采样组件相连。
进一步地，上述所述的直流电机的电控系统中，所述信号输入模块和所述信号处理模块集成设置在信号处理电路板上；
所述交流控制模块与所述信号处理电路板分离设置。
本发明还提供一种直流电机，包括电机主体和如上任一项所述的直流电机的电控系统；
所述直流电机的电控系统与所述电机主体相连。
进一步地，上述所述的直流电机中，所述直流电机为无刷直流电机。
本发明还提供一种电器设备，设置有如上所述的直流电机。
进一步地，上述所述的电器设备中，所述电器设备包括空调或者冰箱。
本发明的直流电机的电控系统、直流电机和电器设备，通过将直流电机的信号输入模块设置与交流控制模块中每个信号输出端一一对应连接的分压电阻，利用每个分压电阻的阻值对应的去反馈每个信号输出端的控制信号，从而实现了交流控制模块控制直流电机。采用本发明的技术方案，能够提高电器设备的兼容性，同时由于利用直流电机作为电器设备的动力能源，提高了电器设备的工作效率，降低了电器设备的能耗和噪音。
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为本发明的直流电机的电控系统实施例一的结构示意图；
图2为本发明的直流电机的电控系统实施例二的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
图1为本发明的直流电机的电控系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的直流电机的电控系统包括交流控制模块10、信号输入模块11和信号处理模块12。其中，交流控制模块10包括控制芯片101和多个信号输出端102，每个信号输出端102分别与控制芯片101相连。控制芯片101可以生成控制直流电机运行的各种控制信号，并通过对应的信号输出端102输出。如调速信号、制动信号等。为了使控制芯片101生成的控制信号，能够作用在直流电机上，可以将直流电机的信号输入模块11的电路固化，使得直流电机的信号输入模块11能够按照控制芯片101的档位进行信号输入，因此，可以将直流电机的信号输入模块11设置与交流控制模块10中每个信号输出端102一一对应连接的分压电阻111，以便利用每个分压电阻111的阻值对应的去反馈每个信号输出端102的控制信号。
本实施例中，可以将每个分压电阻111和每个信号输出端102之间的连接端与信号处理模块12相连，将信号处理模块12与直流电机相连。这样，控制芯片101能够生成直流电机的目标控制信号，如该目标控制信号可以为不同档位下的调速信号。控制芯片101生成直流电机的目标控制信号后，可以经目标控制信号对应的目标信号输出端102输出至目标连接端；信号处理模块12用于对目标控制信号进行处理，得到直流电机的控制信息，并根据得到的直流电机的控制信息对直流电机进行控制。例如，可以根据得到的直流电机的控制信息生成驱动信号，以驱动直流电机运行。
例如，如图1所示，以控制芯片101生成5种控制信号为例对本发明的技术方案进行描述。控制芯片101能够生成超高档调速信号SH、高档调速信号H、中档调速信号M、低档调速信号L或超低档调速信号HL。对应的分压电阻111为超高档调速分压电阻、高档调速分压电阻、中档调速分压电阻、低档调速分压电阻和超低档调速分压电阻。超高档调速分压电阻至超低档调速分压电阻依次对应的档位信号为ug1、ug2、ug3、ug4、ug5。可以将ug1、ug2、ug3、ug4、ug5的端口分压与对应的信号输出端102相连后，即可实现利用交流控制模块10对直流电机的控制。
本实施例的直流电机的电控系统，通过将直流电机的信号输入模块11设置与交流控制模块10中每个信号输出端102一一对应连接的分压电阻111，利用每个分压电阻111的阻值对应的去反馈每个信号输出端102的控制信号，从而实现了交流控制模块10控制直流电机。采用本发明的技术方案，能够提高电器设备的兼容性，同时由于利用直流电机作为电器设备的动力能源，提高了电器设备的工作效率，降低了电器设备的能耗和噪音。
进一步地，上述实施例中，信号输入模块11和信号处理模块12集成设置在信号处理电路板上，交流控制模块10与信号处理电路板分离设置。这样，可以在不更换原有电器设备的交流控制模块10下，仅对交流电机更换为带有信号处理电路板的直流电机即可使电器设备正常工作。
图2为本发明的直流电机的电控系统实施例二的结构示意图。如图2所示，本实施例的直流电机的电控系统中，信号处理模块12包括信号处理单元121、驱动单元122和反馈单元123。信号处理单元121与驱动单元122相连；每个分压电阻111和每个信号输出端102之间的连接端分别与信号处理单元121相连；驱动单元122与直流电机相连。直流电机和信号处理单元121分别与反馈单元123相连。
本实施例中反馈单元123用于采集直流电机的运行信息；信号处理单元121根据目标控制信号和运行信息，得到直流电机的控制信息，并根据控制信息生成驱动信号，以通过驱动单元122驱动直流电机运行。
具体地，信号处理单元121包括速度调节器1211、电流调节器1212和触发器1213；速度调节器1211、电流调节器1212和触发器1213依次相连；反馈单元123包括速度采样组件1231和电流采样组件1232；速度调节器1211与速度采样组件1231相连；电流调节器1212与电流采样组件1232相连；速度采样组件1231和电流采样组件1232分别与直流电机相连；触发器1213还与驱动单元122相连。速度采样组件1231采集直流电机转速，并生成反馈速度信号ufn，电流采样组件1232采集直流电机电流，并生成电流反馈信号ufi。
在一个具体实现过程中，交流控制模块10中的控制芯片101生成直流电机的给定速度信号ug，直流电机的给定速度信号ugn与反馈速度信号ufn进行比较后,形成速度输入信号Δun＝ug-ufn，进入速度调节器1211，速度调节器1211的输出信号为电流给定信号un，与电流反馈信号ufi进行比较，得到电流调节器1212的输入信号Δui＝un-ufi，电流调节器1212的输出信号ui作为触发器1213的移相电压，从而控制整流桥的移相角，进而控制直流电机的电枢电压、电枢电流以及输出转矩。
在实际应用中，本实施例的反馈单元还包括滤波组件(图中不再示出)。电流调节器通过滤波组件与电流采样组件相连，以便将电流信号进行过滤。
为了更全面，对应于本发明实施例提供的直流电机的电控系统，本申请还提供了一种直流电机。该直流电机包括电机主体和上述实施例的直流电机的电控系统。其中，直流电机的电控系统与所述电机主体相连。
为了更全面，对应于本发明实施例提供的直流电机的电控系统，本申请还提供了一种电器设备。该电器设备设置有上述实施例的直流电机。其中，该电器设备优选为空调或者冰箱。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种直流电机的电控系统，其特征在于，包括交流控制模块、信号输入模块和信号处理模块；
所述交流控制模块包括控制芯片和多个信号输出端；
所述信号输入模块包括与每个所述信号输出端一一对应连接的分压电阻；
每个所述信号输出端分别与所述控制芯片相连；
每个所述分压电阻和每个所述信号输出端之间的连接端与所述信号处理模块相连；
所述信号处理模块与所述直流电机相连；
所述控制芯片用于生成所述直流电机的目标控制信号，并经所述目标控制信号对应的目标信号输出端输出至目标连接端；
所述信号处理模块用于对所述目标控制信号进行处理，得到所述直流电机的控制信息，并根据所述控制信息生成驱动信号，以驱动所述直流电机运行。
2.根据权利要求1所述的直流电机的电控系统，其特征在于，所述信号处理模块包括信号处理单元和驱动单元；
所述信号处理单元与所述驱动单元相连；
每个所述连接端分别与所述信号处理单元相连；
所述驱动单元与所述直流电机相连。
3.根据权利要求2所述的直流电机的电控系统，其特征在于，所述信号处理模块还包括反馈单元；
所述直流电机和所述信号处理单元分别与所述反馈单元相连；
所述反馈单元用于采集所述直流电机的运行信息；
所述信号处理单元根据所述目标控制信号和所述运行信息，得到所述直流电机的控制信息，并根据所述控制信息对所述直流电机进行控制。
4.根据权利要求3所述的直流电机的电控系统，其特征在于，所述信号处理单元包括速度调节器、电流调节器和触发器；
所述速度调节器、所述电流调节器和所述触发器依次相连；
所述反馈单元包括速度采样组件和电流采样组件；
所述速度调节器与所述速度采样组件相连；
所述电流调节器与所述电流采样组件相连；
所述速度采样组件和所述电流采样组件分别与所述直流电机相连；
所述触发器还与所述驱动单元相连。
5.根据权利要求4所述的直流电机的电控系统，其特征在于，所述反馈单元还包括滤波组件；
所述电流调节器通过所述滤波组件与所述电流采样组件相连。
6.根据权利要求1-5任一项所述的直流电机的电控系统，其特征在于，所述信号输入模块和所述信号处理模块集成设置在信号处理电路板上；
所述交流控制模块与所述信号处理电路板分离设置。
7.一种直流电机，其特征在于，包括电机主体和如权利要求1-6任一项所述的直流电机的电控系统；
所述直流电机的电控系统与所述电机主体相连。
8.根据权利要求7所述的直流电机，其特征在于，所述直流电机为无刷直流电机。
9.一种电器设备，其特征在于，设置有如权利要求7所述的直流电机。
10.根据权利要求9所述的电器设备，其特征在于，所述电器设备包括空调或者冰箱。
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