CN203574577U - 无刷直流电机控制系统及无刷直流电机风机盘管机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种无刷直流电机控制系统及无刷直流电机风机盘管机组。该无刷直流电机控制系统包括交流线控器、控制装置以及电机驱动装置，其中，所述交流线控器用于向所述控制装置提供档位信号；所述控制装置用于对所述档位信号进行处理并向所述电机驱动装置提供直流母线电压和转速调节电压信号；所述电机驱动装置用于接收所述直流母线电压和所述转速调节电压信号以驱动无刷直流电机，所述电机驱动装置还用于接收来自所述无刷直流电机的霍尔反馈信号并向所述控制装置反馈转速反馈信号。根据本实用新型的无刷直流电机控制系统，一方面可以节省为无刷直流电机配备专门的线控器的成本，另一方面也可以扩展机组功能和实现直流电机的低噪与高效。
Description
技术领域
本实用新型涉及无刷直流电机技术领域，尤其涉及一种无刷直流电机控制系统及无刷直流电机风机盘管机组。
背景技术
现有的风机盘管机组分为交流电机风机盘管机组和无刷直流电机风机盘管机组。其中，交流电机风机盘管机组采用交流线控器控制交流电机运转，直接操作交流线控器即可直接手动控制交流电机的三速转换与启停。而对无刷直流电机风机盘管机组的无刷直流电机的控制就比较复杂，不仅需要使用专门的直流线控器，还需要配备其他设备，成本较高。然而目前的交流线控器还不能用来控制无刷直流电机。
因此，需要一种无刷直流电机控制系统及无刷直流电机风机盘管机组，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种无刷直流电机控制系统，包括交流线控器、控制装置以及电机驱动装置，其中，所述交流线控器用于向所述控制装置提供档位信号；所述控制装置用于对所述档位信号进行处理并向所述电机驱动装置提供直流母线电压和转速调节电压信号；所述电机驱动装置用于接收所述直流母线电压和所述转速调节电压信号以驱动无刷直流电机，所述电机驱动装置还用于接收来自所述无刷直流电机的霍尔反馈信号并向所述控制装置反馈转速反馈信号。
优选地，所述控制装置包括：整流滤波装置，所述整流滤波装置用于对所述档位信号进行整流滤波，并向所述电机驱动装置提供所述直流母线电压；档位信号检测装置，所述档位信号检测装置用于对所述档位信号进行检测；中央处理器，所述中央处理器用于接收检测后的档位信号和所述转速反馈信号，并向所述电机驱动装置提供所述转速调节电压信号，在所述中央处理器的接电端与所述整流滤波装置的输出端之间依次串联有开关电源和三端稳压器，以对所述中央处理器供电。
优选地，所述电机驱动装置包括：绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管与所述整流滤波装置的输出端连接，以接收所述直流母线电压并向所述无刷直流电机提供变频相电压；电机控制器，所述电机控制器与所述中央处理器和所述绝缘栅双极型晶体管连接，以获取所述转速调节电压信号并向所述绝缘栅双极型晶体管提供功率晶体管驱动信号，所述电机控制器用于与所述无刷直流电机连接，以接收所述霍尔反馈信号并向所述中央处理器反馈所述转速反馈信号，所述电机控制器还与所述开关电源的输出端连接，以获取供电。
优选地，所述电机驱动装置设置在所述控制装置的内部。
优选地，所述交流线控器与所述控制装置之间连接有档位信号线和零线。
优选地，所述交流线控器与所述控制装置之间连接有档位信号线、火线以及零线。
优选地，所述交流线控器与所述控制装置之间连接有火线和零线。
本实用新型还提供一种无刷直流电机风机盘管机组，具有无刷直流电机，所述无刷直流电机风机盘管机组还具有上述的无刷直流电机控制系统。
根据本实用新型的无刷直流电机控制系统，通过控制装置对来自交流线控器的档位信号的处理实现了利用交流线控器对无刷直流电机的控制。这样，一方面可以节省为无刷直流电机配备专门的线控器的成本，另一方面也可以扩展机组功能和实现直流电机的低噪与高效。
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
以下结合附图，详细说明本实用新型的优点和特征。
附图说明
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施方式及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，
图1为根据本实用新型一种实施方式的无刷直流电机控制系统的方框图；
图2为控制装置与电机驱动装置分开设置的无刷直流电机控制系统的方框图；
图3为控制装置与电机驱动装置集成设置的无刷直流电机控制系统的方框图；
图4为交流线控器与控制装置通过档位信号线和零线连接的无刷直流电机控制系统的方框图；
图5为交流线控器与控制装置通过档位信号线、火线以及零线连接的无刷直流电机控制系统的方框图；
图6为交流线控器与控制装置通过火线和零线连接的无刷直流电机控制系统的方框图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底了解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
本实用新型公开了一种无刷直流电机控制系统，如图1所示，包括交流线控器10、控制装置30以及电机驱动装置50。从图1中还可以看出，交流线控器10连接交流电源，并且还与控制装置30连接，向控制装置30提供档位信号。控制装置30接收到来自交流线控器10的档位信号后对档位信号进行处理，处理的结果即为向电机驱动装置50提供的直流母线电压和转速调节电压信号。电机驱动装置50将控制装置30提供的直流母线电压和转速调节电压信号转换成变频相电压再提供给无刷直流电机70，为无刷直流电机70提供启动所需的电源。此外，无刷直流电机70在运转过程中会向电机驱动装置50发送霍尔反馈信号，电机驱动装置50接收该霍尔反馈信号并将其转换成转速反馈信号发送至控制装置30，以使控制装置30能够了解无刷直流电机70当前的转速。
根据本实用新型的无刷直流电机控制系统，通过控制装置对来自交流线控器的档位信号的处理实现了利用交流线控器对无刷直流电机的控制。这样，一方面可以节省为无刷直流电机配备专门的线控器的成本，另一方面也可以扩展机组功能和实现直流电机的低噪与高效。
在本实用新型一种优选的实施方式中，可以按照图2所示的实施方式来构造控制装置30。从图2中可以看出，控制装置30包括整流滤波装置31、挡位信号检测装置33、中央处理器35、开关电源37以及三端稳压器39。在有些电路设计中，采用的开关电源可以同时兼顾上述开关电源37和三端稳压器39这两个器件的功能。其中，整流滤波装置31和档位信号检测装置33同时接收来自交流线控器10的档位信号。整流滤波装置31对档位信号进行整流滤波，将档位信号中包含的交流电转换为直流母线电压。档位信号检测装置33的作用在于对档位信号进行检测，以确定档位信号中包含的是高中低档中的哪一个挡位。中央处理器35接收检测后的档位信号，从而获知需要无刷直流电机70以哪个挡位运转，并将检测后的档位信号生成转速调节电压信号提供给电机驱动装置50，中央处理器35同时也负责接收由电机驱动装置50发送的转速反馈信号。开关电源37和三端稳压器39依次串联在整流滤波装置31的输出端与中央处理器35的接电端之间，从而从整流滤波装置31的输出端获取直流母线电压为中央处理器35供电。
在本实用新型另一种优选的实施方式中，依然参照图2，在上述的控制装置30的实施方式的基础上，按照图2所示将电机驱动装置50构造为包括绝缘栅双极型晶体管51和电机控制器53。其中，绝缘栅双极型晶体管51与整流滤波装置31的输出端连接，从而获取直流母线电压并向无刷直流电机提供逆变后的变频相电压。电机控制器53与中央处理器35和绝缘栅双极型晶体管51连接，从中央处理器35获取转速调节电压信号，并向绝缘栅双极型晶体管51发送功率晶体管驱动信号(IGBT驱动信号)。电机控制器53还用于与无刷直流电机70连接，以接收无刷直流电机70的霍尔反馈信号，并将该转速霍尔反馈信号转换转速反馈信号发送至中央处理器35。电机控制器53的供电需要通过与开关电源37的输出端连接来实现。按照这样的实施方式构造电机驱动装置50中的部件与控制装置30中的部件相互对应，从而保证了控制装置30与无刷直流电机70之间的通信。
图2所示的控制装置30和电机驱动装置50为分开独立设置的两个部分，为了便于整个无刷直流电机控制系统的使用，优选地，可以如图3所示将电机驱动装置50设置在控制装置30的内部，即将二者集成为一体，从而便于与交流线控器10和无刷直流电机70的连接。
下面结合图4至图6说明交流线控器10与控制装置30的三种接线方式。
首先在图4中，交流线控器10与控制装置30之间连接有表示高中低档的三根档位信号线和一根零线。在这种方式中，三根档位信号线同时也相当于火线。在图5中，交流线控器10与控制装置30之间连接有表示高中低档的三根档位信号线、一根火线以及一根零线。火线与零线负责供电，三根档位信号线负责传递档位信号。最后在图6中，交流线控器10与控制装置30之间连接只有一根火线以及一根零线。此时即需要无刷直流电机以恒定的转速运转，不需要换挡。
本实用新型还公开了一种无刷直流电机风机盘管机组，该无刷直流电机风机盘管机组具有无刷直流电机，为了使用交流线控器控制该无刷直流电机，该无刷直流电机风机盘管机组还具有上述的无刷直流电机控制系统。这样，就不需要使用专门的线控器控制无刷直流电机，降低了整个无刷直流电机风机盘管机组的成本。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
Claims (8)
1.一种无刷直流电机控制系统，其特征在于，包括交流线控器、控制装置以及电机驱动装置，其中，
所述交流线控器用于向所述控制装置提供档位信号；
所述控制装置用于对所述档位信号进行处理并向所述电机驱动装置提供直流母线电压和转速调节电压信号；
所述电机驱动装置用于接收所述直流母线电压和所述转速调节电压信号以驱动无刷直流电机，所述电机驱动装置还用于接收来自所述无刷直流电机的霍尔反馈信号并向所述控制装置反馈转速反馈信号。
2.按照权利要求1所述的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述控制装置包括：
整流滤波装置，所述整流滤波装置用于对所述档位信号进行整流滤波，并向所述电机驱动装置提供所述直流母线电压；
档位信号检测装置，所述档位信号检测装置用于对所述档位信号进行检测；
中央处理器，所述中央处理器用于接收检测后的档位信号和所述转速反馈信号，并向所述电机驱动装置提供所述转速调节电压信号，在所述中央处理器的接电端与所述整流滤波装置的输出端之间依次串联有开关电源和三端稳压器，以对所述中央处理器供电。
3.按照权利要求2所述的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述电机驱动装置包括：
绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管与所述整流滤波装置的输出端连接，以接收所述直流母线电压并向所述无刷直流电机提供变频相电压；
电机控制器，所述电机控制器与所述中央处理器和所述绝缘栅双极型晶体管连接，以获取所述转速调节电压信号并向所述绝缘栅双极型晶体管提供功率晶体管驱动信号，所述电机控制器用于与所述无刷直流电机连接，以接收所述霍尔反馈信号并向所述中央处理器反馈所述转速反馈信号，所述电机控制器还与所述开关电源的输出端连接，以获取供电。
4.按照权利要求3所述的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述电机驱动装置设置在所述控制装置的内部。
5.按照权利要求1所述的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述交流线控器与所述控制装置之间连接有档位信号线和零线。
6.按照权利要求1所述的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述交流线控器与所述控制装置之间连接有档位信号线、火线以及零线。
7.按照权利要求1所述的无刷直流电机控制系统，其特征在于，所述交流线控器与所述控制装置之间连接有火线和零线。
8.一种无刷直流电机风机盘管机组，具有无刷直流电机，其特征在于，所述无刷直流电机风机盘管机组还具有权利要求1至7中任一项所述的无刷直流电机控制系统。
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