一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

一种电机的控制装置、方法和空调与流程

2022-05-18 12:00:20 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于电机技术领域,具体涉及一种电机的控制装置、方法和空调,尤其涉及一种电机的控制装置的控制装置、与该电机的控制装置对应的电机的控制方法、以及具有该电机的空调。


背景技术:

2.现有电机在负载上使用,仅能满足某个负载的单一额定需求,无法满足不同需求且高效运行。
3.例:某个负载,现阶段的单一额定需求风量为6000m3/h,电机转速为800rpm,电机效率为x%,该需求可以满足;但当同一负载,增加另一个需求,如风量为4000m3/h,电机转速为500rpm,电机效率任然要满足x%时,如果还是使用上述电机的方案,则直接把转速调至500rpm,由于一种电机的控制装置电磁方案高效点在额定点,故低速时无法满足高效运行。
4.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于,提供一种电机的控制装置、方法和空调,以解决电机在同一负载上使用时,针对不同需求,无法满足在不同需求下高效运行的问题,达到通过对电机的绕组进行调整,能够使得电机在同一负载上使用时,能够满足在不同需求下高效运行的效果。
6.本发明提供一种电机的控制装置中,所述电机所在系统,包括:绕组单元、开关单元和电源单元;所述绕组单元,包括:绕组模块;所述开关单元,包括:开关模块;所述电源单元,包括:电机电源模块和绕组电源模块;所述绕组模块的数量为n,n为大于或等于2的正整数;所述开关模块的数量也为n,所述绕组电源模块的数量也为n;一个所述绕组模块,通过一个所述开关模块后,连接至一个所述绕组电源模块;n个所述开关模块,均连接至所述电机电源模块;所述电机的控制装置,包括:采样单元和控制单元;n个所述绕组电源模块,均连接至所述控制单元;其中,所述采样单元,被配置为在所述电机上电并启动的情况下,采样所述电机的当前负荷需求;所述控制单元,被配置为根据所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第m个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第m个所述开关模块闭合,进而将第m个所述开关模块所控制的第m个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第m个所述绕组模块接通,使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行;m为2至n中的任一正整数;所述采样单元,还被配置为在所述电机运行的情况下,采样所述当前绕组模块的线径热量,采样所述当前绕组模块的绕组温度,并采样所述电机电源的输入功率;所述控制单元,还被配置为根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行。
7.在一些实施方式中,n个所述绕组模块,包括:第一绕组模块和第二绕组模块;n个所述开关模块,包括:第一开关模块和第二开关模块;n个所述绕组电源模块,包括:第一绕组电源模块和第二绕组电源模块;其中,所述第二绕组模块,是增加在所述第一绕组模块外围、且与所述第一绕组模块的绕组大小之间呈设定比例关系的一段绕组;或者,所述第一绕组模块和所述第二绕组模块,是由一整段绕组模块分段得到的分段绕组。
8.在一些实施方式中,所述第一开关模块和所述第二开关模块中的开关模块,均为交流接触器。
9.在一些实施方式中,所述采样单元,包括:热量检测模块、温度检测模块、功率分析模块和数据采集模块;其中,所述热量检测模块的数量,与所述绕组模块的数量相同;一个所述热量检测模块,设置在一个所述绕组模块与一个所述交流接触器之间;所述温度检测模块的检测端子的数量,与所述绕组模块的数量相同;所述温度检测模块的一个检测端子,连接至一个所述绕组模块;所述功率分析模块,与所述电机电源连接,还分别与每个所述交流接触器连接;所述数据采集模块,分别与所述功率分析模块、所述热量检测模块、所述温度检测模块和所述控制单元连接。
10.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,包括:确定所述当前绕组模块的线径热量是否小于设定热量,确定所述电机电源的输入功率是否小于设定功率,并确定所述当前绕组模块的绕组温度是否小于设定温度;若所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、且所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度,则在所述电机的当前负荷需求下,继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。
11.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,还包括:在使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行的情况下,若所述电机的当前负荷需求发生变化,则继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行,并在所述电机的运行稳定程度达到设定程度后,则重新确定所述当前绕组模块的线径热量是否小于设定热量,确定所述电机电源的输入功率是否小于设定功率,并确定所述当前绕组模块的绕组温度是否小于设定温度;若出现所述当前绕组模块的线径热量大于或等于设定热量、所述输入功率大于或等于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度大于或等于设定温度中的至少之一,则根据发生变化的所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第p个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第p个所述开关模块闭合,进而将第p个所述开关模块所控制的第p个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第p个所述绕组模块接通,使第p个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行;p为2至n中除m之外的任一正整数;若所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、且所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度,则在发生变化的所述电机的当前负荷需求下,继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。
12.与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种空调,包括:以上所述的电机的控制装置。
13.与上述装置相匹配,本发明再一方面提供一种电机的控制方法中,所述电机所在系统,包括:绕组单元、开关单元和电源单元;所述绕组单元,包括:绕组模块;所述开关单元,包括:开关模块;所述电源单元,包括:电机电源模块和绕组电源模块;所述绕组模块的数量为n,n为大于或等于2的正整数;所述开关模块的数量也为n,所述绕组电源模块的数量也为n;一个所述绕组模块,通过一个所述开关模块后,连接至一个所述绕组电源模块;n个所述开关模块,均连接至所述电机电源模块;所述电机的控制方法,包括:通过采样单元,在所述电机上电并启动的情况下,采样所述电机的当前负荷需求;通过控制单元,根据所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第m个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第m个所述开关模块闭合,进而将第m个所述开关模块所控制的第m个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第m个所述绕组模块接通,使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行;m为2至n中的任一正整数;n个所述绕组电源模块,均连接至所述控制单元;通过所述采样单元,在所述电机运行的情况下,采样所述当前绕组模块的线径热量,采样所述当前绕组模块的绕组温度,并采样所述电机电源的输入功率;通过所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行。
14.在一些实施方式中,通过所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,包括:确定所述当前绕组模块的线径热量是否小于设定热量,确定所述电机电源的输入功率是否小于设定功率,并确定所述当前绕组模块的绕组温度是否小于设定温度;若所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、且所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度,则在所述电机的当前负荷需求下,继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。
15.在一些实施方式中,通过所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,还包括:在使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行的情况下,若所述电机的当前负荷需求发生变化,则继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行,并在所述电机的运行稳定程度达到设定程度后,则重新确定所述当前绕组模块的线径热量是否小于设定热量,确定所述电机电源的输入功率是否小于设定功率,并确定所述当前绕组模块的绕组温度是否小于设定温度;若出现所述当前绕组模块的线径热量大于或等于设定热量、所述输入功率大于或等于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度大于或等于设定温度中的至少之一,则根据发生变化的所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第p个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第p个所述开关模块闭合,进而将第p个所述开关模块所控制的第p个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第p个所述绕组模块接通,使第p个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行;p为2至n中除m之外的任一正整数;若所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、且所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度,则在发生变化的所述电机的当前负荷需求下,继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。
16.由此,本发明的方案,通过设置具有不同绕组的电机,在负载不变的情况下,根据不同需求调整电机的绕组,以保证电机在高效率且安全的环境下运行,从而,通过对电机的绕组进行调整,能够使得电机在同一负载上使用时,能够满足在不同需求下高效运行。
17.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
18.下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
19.图1为本发明的电机的控制装置的一实施例的结构示意图;
20.图2为本发明的电机的控制方法的一实施例的流程示意图;
21.图3为本发明的方法中电机的当前负荷需求未变化情况下的控制过程的一实施例的流程示意图;
22.图4为本发明的方法中电机的当前负荷需求变化情况下的控制过程的一实施例的流程示意图;
23.图5为电机绕组的一实施例的结构示意图;
24.图6为电机的一实施例的线路示意图;
25.图7为电机的一实施例的控制流程示意图。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
27.根据本发明的实施例,提供了一种电机的控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述电机所在系统,包括:绕组单元、开关单元和电源单元。所述绕组单元,包括:绕组模块,如两种绕组。所述开关单元,包括:开关模块,如交流接触器。所述电源单元,包括:电机电源模块和绕组电源模块,如电机电源和线圈电源。所述绕组模块的数量为n,n为大于或等于2的正整数。所述开关模块的数量也为n,所述绕组电源模块的数量也为n。一个所述绕组模块,通过一个所述开关模块后,连接至一个所述绕组电源模块。n个所述开关模块,均连接至所述电机电源模块。
28.在一些实施方式中,n个所述绕组模块,包括:第一绕组模块和第二绕组模块,如第一绕组模块可以是a圈绕组,第二绕组模块可以是b圈绕组。相应地,n个所述开关模块,包括:第一开关模块和第二开关模块,第一开关模块如交流接触器

,第二开关模块如交流接触器

。n个所述绕组电源模块,包括:第一绕组电源模块和第二绕组电源模块,第一绕组电源模块可以是线圈电源

,第二绕组电源模块可以是线圈电源


29.其中,所述第二绕组模块,是增加在所述第一绕组模块外围、且与所述第一绕组模块的绕组大小之间呈设定比例关系的一段绕组。或者,所述第一绕组模块和所述第二绕组模块,是由一整段绕组模块分段得到的分段绕组。
30.图5为电机绕组的一实施例的结构示意图。本发明的方案,设计一款新绕组电机,
电机绕组可以参见图5所示的例子。
31.在本发明的方案,电机采用两种绕组方案,即图5中圈a和圈b对应的绕组,圈b是在圈a的绕组上串联一段绕组,或者是将一段绕组分成a段和b段两段,这样可形成具备两种电磁方案的电机,两套绕组分别引出接线端子,即(u1、v1、w1)和(u2、v2、w2)。也就是说,在原来绕组上继续串联或者将原绕组分成两段均可,需求保证的是两段绕组分开运行时都是最高效点即可。当然,根据实际需求,串联两段以上或分成两段以上,也是可行的。
32.其中,a圈绕组的引出接线端子为u相第一接线端子u1、v相第一接线端子v1、w相第一接线端子w1,b圈绕组的引出接线端子为u相第二接线端子u2、v相第二接线端子v2、w相第二接线端子w2。
33.这样,电机采用两种绕组方案,即图5中的圈a和圈b对应的绕组,圈b是在圈a的绕组上串联一段绕组,或者是将一段绕组分成a段和b段两段,保证两段绕组的分割,使得电机运行时效率均在x%以上,这样可形成具备两种电磁方案的电机,两套绕组分别引出接线端子,即(u1、v1、w1)和(u2、v2、w2)。
34.在一些实施方式中,所述第一开关模块和所述第二开关模块中的开关模块,均为交流接触器,如交流接触器

和交流接触器


35.在一些实施方式中,所述采样单元,包括:热量检测模块、温度检测模块、功率分析模块和数据采集模块。热量检测模块如热继电器,温度检测模块如温度检测仪,功率分析模块如功率分析仪,数据采集模块如数据采集器。
36.其中,所述热量检测模块的数量,与所述绕组模块的数量相同。一个所述热量检测模块,设置在一个所述绕组模块与一个所述交流接触器之间。
37.所述温度检测模块的检测端子的数量,与所述绕组模块的数量相同。所述温度检测模块的一个检测端子,连接至一个所述绕组模块。
38.所述功率分析模块,与所述电机电源连接,还分别与每个所述交流接触器连接。
39.图6为电机的一实施例的线路示意图。如图6所示,电机的线路中,包含有三相交流电机(即电机m),热继电器

和热继电器

,交流接触器

和交流接触器

,功率分析仪,电机电源,温度检测仪,数据采集器,线圈电源

和线圈电源

,以及控制仪。
40.其中,功率分析仪,用于在电机运转时,测量电机的当前输入功率值。数据采集器,是在收集功率、热量、温度等参数后,与采集器内的设定的能够满足要求的合格数据进行数值对比,以确定相应参数是否满足要求。
41.在图6所示的例子中,具有图5所示的两种方案的电机绕组的电机m,分别具有a圈绕组和b圈绕组。a圈绕组的引出接线端子为u相第一接线端子u1、v相第一接线端子v1、w相第一接线端子w1,经热继电器

和交流接触器

后,输出到功率分析仪。b圈绕组的引出接线端子为u相第二接线端子u2、v相第二接线端子v2、w相第二接线端子w2,经热继电器

和交流接触器

后,输出到功率分析仪。功率分析仪,接电机电源。数据采集器,分别接热继电器

、热继电器

、温度检测仪和功率分析仪和控制仪。数据采集器,能够将线径热量q、输入功率p和绕组温度t传输至控制仪。温度检测仪的p1接线端子和p2接线端子,分别与电机m连接。线圈电源

,分别接交流接触器

和控制仪。线圈电源

,分别接交流接触器

和控制仪。
42.其中,线径热量,是指单位时间内,电流在线材内产生的热量q=i2rt。q为电流在
线材内产生的热量,i为电流,r为线材的电阻值,t为时间。
43.在图6所示的例子中,两种方案内部分别布置感温装置,引出p1接线端子和p2接线端子,接到温度检测仪上。两种绕组的引出线分别接入热继电器

和热继电器

。再接入两个交流接触器(即交流接触器

和交流接触器

),线圈分别接入线圈供电电源

即线圈电源

和线圈供电电源

即线圈电源

,两个交流接触器接入功率分析仪,再接入电机供电电源即电机电源上。温度检测仪、功率分析仪、以及两个热继电器(即热继电器

和热继电器

)分别接入数据采集器。数据采集器和两个线圈电源(即线圈电源

和线圈电源

)接入控制仪。
44.本发明的方案中,空调开启后,用户会调整需求,进而根据调整后的需求,调整电机的控制回路,保证电机高效运行。
45.本发明的方案提供的电机的控制装置,包括:采样单元和控制单元。采样单元,如热继电器、温度检测仪、功率分析仪、数据采集器等。控制单元,如控制仪。所述数据采集模块,分别与所述功率分析模块、所述热量检测模块、所述温度检测模块和所述控制单元连接。n个所述绕组电源模块,均连接至所述控制单元。
46.其中,所述采样单元,被配置为在所述电机上电并启动的情况下,采样所述电机的当前负荷需求,即所述电机的负载的当前工作需求,如当前转速需求。
47.所述控制单元,被配置为根据所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第m个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第m个所述开关模块闭合,进而将第m个所述开关模块所控制的第m个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第m个所述绕组模块接通,使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。m为2至n中的任一正整数,且第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行,是能够满足所述电机的负载的当前工作需求的。
48.所述采样单元,还被配置为在所述电机运行的情况下,采样所述当前绕组模块的线径热量,采样所述当前绕组模块的绕组温度,并采样所述电机电源的输入功率。
49.所述控制单元,还被配置为根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,以满足所述电机的当前负荷需求。其中,所述电机的当前负荷需求是可以变化的。
50.本发明的方案,提供一种电机的控制装置及控制方案,使得电机在同一负载上使用时,能够应对不同大小的需求,且保证在不同需求下高效率运行。
51.在一些实施方式中,所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,以满足所述电机的当前负荷需求,包括:电机的当前负荷需求未变化情况下的控制过程。
52.所述控制单元,具体还被配置为确定所述当前绕组模块的线径热量是否小于设定热量,确定所述电机电源的输入功率是否小于设定功率,并确定所述当前绕组模块的绕组温度是否小于设定温度。
53.所述控制单元,具体还被配置为若所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、且所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度,则在所述电
机的当前负荷需求下,继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。
54.图7为电机的一实施例的控制流程示意图。本发明的方案设计的一个新的逻辑控制电机运行。如图7所示,本发明的方案设计的新的电机运行控制逻辑,包括:
55.步骤1、当用户开启空调时,根据用户习惯,为了满足快速制冷或制热的高需求,控制仪优先控制线圈电源

通电,此时交流接触器

通电,电机绕组

通电,此时电机开始运行。
56.当电机稳定运行后,热继电器、功率分析仪和温度检测仪,开启自动检测,检测数据实时数据,此时由于是绕组

通电的方案,使用的设计材料(例如铜、钢等)用料较多,即可满足高需求使用时,线径热量q<设定热量a,输入功率p<设定功率b,绕组温度t<设定温度c,认为是电机高效安全运行的。
57.其中,线径热量q,是通过热继电器检测得到的。输入功率p,是通过功率分析仪分析得到的。绕组温度t,是通过温度检测仪检测得到的。
58.在一些实施方式中,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,以满足所述电机的当前负荷需求,还包括:电机的当前负荷需求变化情况下的控制过程。
59.所述控制单元,具体还被配置为在使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行的情况下,若所述电机的当前负荷需求发生变化,则继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行,并在所述电机的运行稳定程度达到设定程度后,则重新确定所述当前绕组模块的线径热量是否小于设定热量,确定所述电机电源的输入功率是否小于设定功率,并确定所述当前绕组模块的绕组温度是否小于设定温度。
60.所述控制单元,具体还被配置为若出现所述当前绕组模块的线径热量大于或等于设定热量、所述输入功率大于或等于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度大于或等于设定温度中的至少之一,即所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度中有至少一个不满足,则切换线圈,即根据发生变化的所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第p个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第p个所述开关模块闭合,进而将第p个所述开关模块所控制的第p个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第p个所述绕组模块接通,使第p个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。p为2至n中除m之外的任一正整数,且第p个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行,是能够满足发生变化的所述电机的负载的当前工作需求的。
61.当然,如果,在当前绕组模块为第m个所述绕组模块的情况下,或者当前绕组模块为第p个所述绕组模块的情况下,如果无法使所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度中三者均满足,那么,则分别:在当前绕组模块为第m个所述绕组模块的情况下,获取所述当前绕组模块的线径热量、所述输入功率、所述当前绕组模块的绕组温度,记为第m组数据;在当前绕组模块为第p个所述绕组模块的情况下,获取所述当前绕组模块的线径热量、所述输入功率、所述当前绕组模块的绕组温度,记为第p组数据。进而,将第m组数据与第p组数据进行对应对比,如第m组数据中的线径热量与第p组数据中的线径热量进行对比,第m组数据中的输入功率
与第p组数据中的输入功率进行对比,第m组数据中的绕组温度与第p组数据中的绕组温度进行对比,可以根据对比结果进行以下切换控制:
62.第一种切换情形:若第m组数据中至少有两个数据小于第p组数据中的对应数据,则说明第m个绕组模块的运行性能更佳,需要将第m个绕组模块切换为当前绕组模块,根据所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第m个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第m个所述开关模块闭合,进而将第m个所述开关模块所控制的第m个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第m个所述绕组模块接通,使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行;m为2至n中的任一正整数。
63.第二种切换情形:若第p组数据中至少有两个数据小于第m组数据中的对应数据,则说明第p个绕组模块的运行性能更佳,需要将第p个绕组模块切换为当前绕组模块,根据发生变化的所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第p个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第p个所述开关模块闭合,进而将第p个所述开关模块所控制的第p个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第p个所述绕组模块接通,使第p个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行;p为2至n中除m之外的任一正整数。
64.所述控制单元,具体还被配置为若所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、且所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度,即所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度中三者均满足,则在发生变化的所述电机的当前负荷需求下,继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。
65.如图7所示,本发明的方案设计的新的电机运行控制逻辑,还包括:
66.步骤2、当用户在步骤1的状态下调整到新的需求后,如更低的需求,此时电机还是以绕组

方案进行运行,稳定后开启自动检测,检测到线径热量q<设定热量a,输入功率p<设定功率b,绕组温度t<设定温度c时,认为电机高效安全运行。但若检测到线径热量q>设定热量a,输入功率p>设定功率b,绕组温度t>设定温度c,则认为电机不能高效安全运行,此时控制仪会切断线圈电源

,导通线圈电源

,交流接触器

导通,此时电机使用绕组

方案运行,检测到线径热量q<设定热量a,输入功率p<设定功率b,绕组温度t<设定温度c时,即认为电机是高效稳定运行的。
67.通过上述电机线路的控制逻辑,可保证用户在使用时,当设定不同的需求后,电机及逻辑的自适应控制方法,可保证空调能够在不同的需求下均可以实现高效率如设定效率x%、且安全的环境下运行。
68.当然,当用户设置某个需求时,也可以控制仪优先控制线圈电源

通电,此时交流接触器

通电,电机绕组

通电,此时电机开始运行,当电机稳定运行后,热继电器/功率分析仪/温度检测仪,开启自动检测,检测数据实时数据,当线径热量q>设定热量a,输入功率p>设定功率b,绕组温度t>设定温度c时,认为电机不能高效率安全运行。控制仪控制电机运行时,可通过检测的实时数据,判断效率是否发生变化。当设定了需求后,电机及逻辑的自适应控制方法,可保证空调能够在一个高效率且安全的环境下运行。
69.其中,线圈电源

对应的是绕组

,采用的绕组材料较多,可应对高需求时,电机高效率运行;线圈电源

对应的是绕组

,采用的绕组材料少,可应对低需求时,电机高效
率运行。
70.在本发明的方案中,负载不变,通过改变电机电磁方案及控制逻辑,满足负载在不同转速下高效率运行。
71.采用本发明的技术方案,通过设置具有不同绕组的电机,在负载不变的情况下,根据不同需求调整电机的绕组,以保证电机在高效率且安全的环境下运行,从而,通过对电机的绕组进行调整,能够使得电机在同一负载上使用时,能够满足在不同需求下高效运行。
72.根据本发明的实施例,还提供了对应于电机的控制装置的一种空调。该空调可以包括:以上所述的电机的控制装置。
73.由于本实施例的空调所实现的处理及功能基本相应于装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
74.采用本发明的技术方案,通过设置具有不同绕组的电机,在负载不变的情况下,根据不同需求调整电机的绕组,以保证电机在高效率且安全的环境下运行,可保证用户在使用时,当设定不同的需求后,电机及逻辑的自适应控制,智能化程度高。
75.根据本发明的实施例,还提供了对应于电机的控制装置的电机的控制方法,如图2所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述电机所在系统,包括:绕组单元、开关单元和电源单元。所述绕组单元,包括:绕组模块,如两种绕组。所述开关单元,包括:开关模块,如交流接触器。所述电源单元,包括:电机电源模块和绕组电源模块,如电机电源和线圈电源。所述绕组模块的数量为n,n为大于或等于2的正整数。所述开关模块的数量也为n,所述绕组电源模块的数量也为n。一个所述绕组模块,通过一个所述开关模块后,连接至一个所述绕组电源模块。n个所述开关模块,均连接至所述电机电源模块。
76.在一些实施方式中,n个所述绕组模块,包括:第一绕组模块和第二绕组模块,如第一绕组模块可以是a圈绕组,第二绕组模块可以是b圈绕组。相应地,n个所述开关模块,包括:第一开关模块和第二开关模块,第一开关模块如交流接触器

,第二开关模块如交流接触器

。n个所述绕组电源模块,包括:第一绕组电源模块和第二绕组电源模块,第一绕组电源模块可以是线圈电源

,第二绕组电源模块可以是线圈电源


77.其中,
78.所述第二绕组模块,是增加在所述第一绕组模块外围、且与所述第一绕组模块的绕组大小之间呈设定比例关系的一段绕组。或者,所述第一绕组模块和所述第二绕组模块,是由一整段绕组模块分段得到的分段绕组。
79.图5为电机绕组的一实施例的结构示意图。本发明的方案,设计一款新绕组电机,电机绕组可以参见图5所示的例子。
80.在本发明的方案,电机采用两种绕组方案,即图5中圈a和圈b对应的绕组,圈b是在圈a的绕组上串联一段绕组,或者是将一段绕组分成a段和b段两段,这样可形成具备两种电磁方案的电机,两套绕组分别引出接线端子,即(u1、v1、w1)和(u2、v2、w2)。也就是说,在原来绕组上继续串联或者将原绕组分成两段均可,需求保证的是两段绕组分开运行时都是最高效点即可。当然,根据实际需求,串联两段以上或分成两段以上,也是可行的。
81.其中,a圈绕组的引出接线端子为u相第一接线端子u1、v相第一接线端子v1、w相第一接线端子w1,b圈绕组的引出接线端子为u相第二接线端子u2、v相第二接线端子v2、w相第二接线端子w2。
82.这样,电机采用两种绕组方案,即图5中的圈a和圈b对应的绕组,圈b是在圈a的绕组上串联一段绕组,或者是将一段绕组分成a段和b段两段,保证两段绕组的分割,使得电机运行时效率均在x%以上,这样可形成具备两种电磁方案的电机,两套绕组分别引出接线端子,即(u1、v1、w1)和(u2、v2、w2)。
83.在一些实施方式中,所述第一开关模块和所述第二开关模块中的开关模块,均为交流接触器,如交流接触器

和交流接触器


84.在一些实施方式中,所述采样单元,包括:热量检测模块、温度检测模块、功率分析模块和数据采集模块。热量检测模块如热继电器,温度检测模块如温度检测仪,功率分析模块如功率分析仪,数据采集模块如数据采集器。其中,
85.所述热量检测模块的数量,与所述绕组模块的数量相同。一个所述热量检测模块,设置在一个所述绕组模块与一个所述交流接触器之间。
86.所述温度检测模块的检测端子的数量,与所述绕组模块的数量相同。所述温度检测模块的一个检测端子,连接至一个所述绕组模块。
87.所述功率分析模块,与所述电机电源连接,还分别与每个所述交流接触器连接。
88.图6为电机的一实施例的线路示意图。如图6所示,电机的线路中,包含有三相交流电机(即电机m),热继电器

和热继电器

,交流接触器

和交流接触器

,功率分析仪,电机电源,温度检测仪,数据采集器,线圈电源

和线圈电源

,以及控制仪。
89.在图6所示的例子中,具有图5所示的两种方案的电机绕组的电机m,分别具有a圈绕组和b圈绕组。a圈绕组的引出接线端子为u相第一接线端子u1、v相第一接线端子v1、w相第一接线端子w1,经热继电器

和交流接触器

后,输出到功率分析仪。b圈绕组的引出接线端子为u相第二接线端子u2、v相第二接线端子v2、w相第二接线端子w2,经热继电器

和交流接触器

后,输出到功率分析仪。功率分析仪,接电机电源。数据采集器,分别接热继电器

、热继电器

、温度检测仪和功率分析仪和控制仪。数据采集器,能够将线径热量q、输入功率p和绕组温度t传输至控制仪。温度检测仪的p1接线端子和p2接线端子,分别与电机m连接。线圈电源

,分别接交流接触器

和控制仪。线圈电源

,分别接交流接触器

和控制仪。
90.在图6所示的例子中,两种方案内部分别布置感温方法,引出p1接线端子和p2接线端子,接到温度检测仪上。两种绕组的引出线分别接入热继电器

和热继电器

。再接入两个交流接触器(即交流接触器

和交流接触器

),线圈分别接入线圈供电电源

即线圈电源

和线圈供电电源

即线圈电源

,两个交流接触器接入功率分析仪,再接入电机供电电源即电机电源上。温度检测仪、功率分析仪、以及两个热继电器(即热继电器

和热继电器

)分别接入数据采集器。数据采集器和两个线圈电源(即线圈电源

和线圈电源

)接入控制仪。
91.本发明的方案中,空调开启后,用户会调整需求,进而根据调整后的需求,调整电机的控制回路,保证电机高效运行。
92.本发明的方案提供的电机的控制方法,包括:步骤s110至步骤s140。
93.在步骤s110处,通过采样单元,在所述电机上电并启动的情况下,采样所述电机的当前负荷需求,即所述电机的负载的当前工作需求,如当前转速需求。
94.在步骤s120处,通过控制单元,根据所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组
电源模块中的第m个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第m个所述开关模块闭合,进而将第m个所述开关模块所控制的第m个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第m个所述绕组模块接通,使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。m为2至n中的任一正整数,且第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行,是能够满足所述电机的负载的当前工作需求的。所述数据采集模块,分别与所述功率分析模块、所述热量检测模块、所述温度检测模块和所述控制单元连接。n个所述绕组电源模块,均连接至所述控制单元。
95.在步骤s130处,通过所述采样单元,在所述电机运行的情况下,采样所述当前绕组模块的线径热量,采样所述当前绕组模块的绕组温度,并采样所述电机电源的输入功率。
96.在步骤s140处,通过所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,以满足所述电机的当前负荷需求。其中,所述电机的当前负荷需求是可以变化的。采样单元,如热继电器、温度检测仪、功率分析仪、数据采集器等。控制单元,如控制仪。
97.本发明的方案,提供一种电机的控制方法及控制方案,使得电机在同一负载上使用时,能够应对不同大小的需求,且保证在不同需求下高效率运行。
98.在一些实施方式中,步骤s140中通过所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,以满足所述电机的当前负荷需求,包括:电机的当前负荷需求未变化情况下的控制过程。
99.下面结合图3所示本发明的方法中电机的当前负荷需求未变化情况下的控制过程的一实施例流程示意图,进一步说明电机的当前负荷需求未变化情况下的控制过程的具体过程,具体包括:步骤s210至步骤s220。
100.步骤s210,确定所述当前绕组模块的线径热量是否小于设定热量,确定所述电机电源的输入功率是否小于设定功率,并确定所述当前绕组模块的绕组温度是否小于设定温度。
101.步骤s220,若所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、且所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度,则在所述电机的当前负荷需求下,继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。
102.图7为电机的一实施例的控制流程示意图。本发明的方案设计的一个新的逻辑控制电机运行。如图7所示,本发明的方案设计的新的电机运行控制逻辑,包括:
103.步骤1、当用户开启空调时,根据用户习惯,为了满足快速制冷或制热的高需求,控制仪优先控制线圈电源

通电,此时交流接触器

通电,电机绕组

通电,此时电机开始运行。
104.当电机稳定运行后,热继电器、功率分析仪和温度检测仪,开启自动检测,检测数据实时数据,此时由于是绕组

通电的方案,使用的设计材料(例如铜、钢等)用料较多,即可满足高需求使用时,线径热量q<设定热量a,输入功率p<设定功率b,绕组温度t<设定温度c,认为是电机高效安全运行的。
105.其中,线径热量q,是通过热继电器检测得到的。输入功率p,是通过功率分析仪分
析得到的。绕组温度t,是通过温度检测仪检测得到的。
106.在一些实施方式中,步骤s140中通过所述控制单元,根据所述当前绕组模块的线径热量、所述当前绕组模块的绕组温度、以及所述电机电源的输入功率,并结合所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组模块切换运行,以满足所述电机的当前负荷需求,还包括:电机的当前负荷需求变化情况下的控制过程。
107.下面结合图4所示本发明的方法中电机的当前负荷需求变化情况下的控制过程的一实施例流程示意图,进一步说明电机的当前负荷需求变化情况下的控制过程的具体过程,包括:步骤s310至步骤s340。
108.步骤s310,在使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行的情况下,若所述电机的当前负荷需求发生变化,则继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行,并在所述电机的运行稳定程度达到设定程度后,则重新确定所述当前绕组模块的线径热量是否小于设定热量,确定所述电机电源的输入功率是否小于设定功率,并确定所述当前绕组模块的绕组温度是否小于设定温度。
109.步骤s320,若出现所述当前绕组模块的线径热量大于或等于设定热量、所述输入功率大于或等于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度大于或等于设定温度中的至少之一,即所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度中有至少一个不满足,则切换线圈,即根据发生变化的所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第p个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第p个所述开关模块闭合,进而将第p个所述开关模块所控制的第p个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第p个所述绕组模块接通,使第p个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。p为2至n中除m之外的任一正整数,且第p个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行,是能够满足发生变化的所述电机的负载的当前工作需求的。
110.当然,如果,在当前绕组模块为第m个所述绕组模块的情况下,或者当前绕组模块为第p个所述绕组模块的情况下,如果无法使所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度中三者均满足,那么,则分别:在当前绕组模块为第m个所述绕组模块的情况下,获取所述当前绕组模块的线径热量、所述输入功率、所述当前绕组模块的绕组温度,记为第m组数据;在当前绕组模块为第p个所述绕组模块的情况下,获取所述当前绕组模块的线径热量、所述输入功率、所述当前绕组模块的绕组温度,记为第p组数据。进而,将第m组数据与第p组数据进行对应对比,如第m组数据中的线径热量与第p组数据中的线径热量进行对比,第m组数据中的输入功率与第p组数据中的输入功率进行对比,第m组数据中的绕组温度与第p组数据中的绕组温度进行对比,可以根据对比结果进行以下切换控制:
111.第一种切换情形:若第m组数据中至少有两个数据小于第p组数据中的对应数据,则说明第m个绕组模块的运行性能更佳,需要将第m个绕组模块切换为当前绕组模块,根据所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第m个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第m个所述开关模块闭合,进而将第m个所述开关模块所控制的第m个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第m个所述绕组模块接通,使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行;m为2至n中的任一正整数。
112.第二种切换情形:若第p组数据中至少有两个数据小于第m组数据中的对应数据,则说明第p个绕组模块的运行性能更佳,需要将第p个绕组模块切换为当前绕组模块,根据发生变化的所述电机的当前负荷需求,控制n个所述绕组电源模块中的第p个所述绕组电源模块通电,以:使n个所述开关模块中的第p个所述开关模块闭合,进而将第p个所述开关模块所控制的第p个所述绕组电源模块与n个所述绕组模块中的第p个所述绕组模块接通,使第p个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行;p为2至n中除m之外的任一正整数。
113.步骤s330,若所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、且所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度,即所述当前绕组模块的线径热量小于设定热量、所述输入功率小于设定功率、所述当前绕组模块的绕组温度小于设定温度中三者均满足,则在发生变化的所述电机的当前负荷需求下,继续使第m个所述绕组模块作为当前绕组模块参与所述电机的运行。
114.如图7所示,本发明的方案设计的新的电机运行控制逻辑,还包括:
115.步骤2、当用户在步骤1的状态下调整到新的需求后,如更低的需求,此时电机还是以绕组

方案进行运行,稳定后开启自动检测,检测到线径热量q<设定热量a,输入功率p<设定功率b,绕组温度t<设定温度c时,认为电机高效安全运行。但若检测到线径热量q>设定热量a,输入功率p>设定功率b,绕组温度t>设定温度c,则认为电机不能高效安全运行,此时控制仪会切断线圈电源

,导通线圈电源

,交流接触器

导通,此时电机使用绕组

方案运行,检测到线径热量q<设定热量a,输入功率p<设定功率b,绕组温度t<设定温度c时,即认为电机是高效稳定运行的。
116.通过上述电机线路的控制逻辑,可保证用户在使用时,当设定不同的需求后,电机及逻辑的自适应控制方法,可保证空调能够在不同的需求下均可以实现高效率如设定效率x%、且安全的环境下运行。
117.当然,当用户设置某个需求时,也可以控制仪优先控制线圈电源

通电,此时交流接触器

通电,电机绕组

通电,此时电机开始运行,当电机稳定运行后,热继电器/功率分析仪/温度检测仪,开启自动检测,检测数据实时数据,当线径热量q>设定热量a,输入功率p>设定功率b,绕组温度t>设定温度c时,认为电机不能高效率安全运行。控制仪控制电机运行时,可通过检测的实时数据,判断效率是否发生变化。当设定了需求后,电机及逻辑的自适应控制方法,可保证空调能够在一个高效率且安全的环境下运行。
118.在本发明的方案中,负载不变,通过改变电机电磁方案及控制逻辑,满足负载在不同转速下高效率运行。
119.由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。
120.采用本实施例的技术方案,通过设置具有不同绕组的电机,在负载不变的情况下,根据不同需求调整电机的绕组,以保证电机在高效率且安全的环境下运行,满足负载在不同转速下高效率运行。
121.综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
122.以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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