一种电机转速控制装置和方法与流程

1.本发明涉及电机控制技术领域，具体涉及一种电机转速控制装置和方法。


背景技术：

2.现有技术中经常在家用空调研发调试过程中，需要调整室外电机的转速，而普通的室外电机是交流电机，只有一档转速由继电器开环式控制，转速不可调，如果要调整，需要外接一个变压器调整输入的电机电压以达到调速的目的，同时用激光闪频仪测试转速，费时费力很不方便。
3.上述问题是目前亟待解决的。


技术实现要素：

4.本发明要克服现有技术的上述缺点之一，提供了一种电机转速控制装置，所述装置包括：检测模块、控制模块、驱动模块，所述检测模块的输出端连接于所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接于所述驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端连接于所述电机；所述检测模块包括红外线发射模块、红外线接收模块以及放大信号模块，适用于检测出所述电机当前的转速；所述控制模块包括微处理器、比较模块以及计算模块，适用于基于电机当前的转速与预设的电机转速之间的关系生成与之对应的控制指令；所述驱动模块适用于基于所述控制指令生成与之对应的驱动信号驱动所述电机的转速。
5.可选的，所述红外线发射模块的输出端与所述红外线接收模块的输入端相连，所述红外线接收模块的输出端与所述放大信号模块的输入端相连；所述红外线发射模块适用于发射红外线至风叶反光纸上；所述红外线接收模块适用于接收所述风叶反光纸上反射的红外线，基于所述反射的红外线生成电压信号；所述放大信号模块适用于基于所述电压信号生成数字脉冲信号。
6.可选的，所述检测模块还适用于，所述电机的风叶每转一圈生成一个脉冲信号，基于所述脉冲信号检测出所述电机当前的转速。
7.可选的，所述微处理器的输出端与所述比较模块的输入端相连，所述比较模块的输出端与所述计算模块的输入端相连；所述微处理器适用于接收所述电机当前的转速并且存储预设的电机转速值；所述比较模块适用于比较当前的电机转速与设定的转速值之间的关系；所述计算模块适用于基于p i d算法计算可控硅导通的触发脉冲时长。
8.可选的，所述比较模块包括生成控制指令模块，适用于当电机当前的转速与预设的转速值不同时生成第一控制指令；当电机当前的转速与预设的转速值相同时生成第二控制指令。
9.可选的，所述计算模块还适用于，当接收到所述比较模块发送的第一控制指令时，基于p i d算法计算可控硅导通的触发脉冲时长；当接收到所述比较模块发送的第二控制指令时，将所述第二指令发送至驱动模块。
10.可选的，所述控制模块还包括生成控制指令子模块，适用于基于所述触发脉冲时
长生成第三控制指令。
11.可选的，所述驱动模块适用于当接收到第二控制指令时，控制所述电机按照当前转速转动；当接收到第三控制指令时，控制所述电机按照预设转速值转动。
12.可选的，所述驱动模块还适用于当接收到第三控制指令时，可控硅输入控制端受到脉冲电压触发，可控硅导通市电电压，驱动电机运转。
13.另一方面，本发明提供了一种电机转速控制方法，所述方法适用于如上述的电机转速控制装置，所述方法适用于如上述的电机转速控制装置，所述方法包括：对所述电机的风叶反馈的红外脉冲进行采样，并转换成对应的电压频率脉冲信号，基于所述脉冲信号检测出所述电机当前的转速；比较所述电机当前的转速与预设的转速值之间的关系；当所述电机当前的转速与预设的转速值相同时，控制所述电机按照当前的转速转动；当所述电机当前的转速与预设的转速值不同时，基于p i d算法计算可控硅导通的触发脉冲时长；基于所述脉冲时长控制所述电机的转速。
14.又一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述的电机转速控制方法。
15.再一方面，本发明提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条程序指令；所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现上述的电机转速控制方法。
16.本发明的有益效果是：通过公开一种电机转速控制装置，所述装置包括：检测模块、控制模块、驱动模块，所述检测模块的输出端连接于所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接于所述驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端连接于所述电机；所述检测模块包括红外线发射模块、红外线接收模块以及放大信号模块，适用于检测出所述电机当前的转速；所述控制模块包括微处理器、比较模块以及计算模块，适用于基于电机当前的转速与预设的电机转速之间的关系生成与之对应的控制指令；所述驱动模块适用于基于所述控制指令生成与之对应的驱动信号驱动所述电机的转速。将pg电机的驱动方法和非接触式红外测速仪的功能结合在一起，可以设定预期转速进行闭环调节，达到电机调速的目的。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
18.图1是本发明实施例所提供的电机转速控制装置示意图。
19.图2是本发发明实施例所提供的电机转速控制方法流程图。
20.图3是本发明实施例所提供的电子设备的部分框图。
具体实施方式
21.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理
可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
22.应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
23.现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
24.实施例1
25.请参阅图1，示出了本发明提出的电机转速控制装置示意图。
26.作为示例，所述装置包括检测模块100、控制模块200、驱动模块300，所述检测模块100的输出端连接于所述控制模块200的输入端，所述控制模块200的输出端连接于所述驱动模块300的输入端，所述驱动模块300的输出端连接于所述电机。所述检测模块100包括红外线发射模块1001、红外线接收模块1002以及放大信号模块1003，适用于检测出所述电机当前的转速。
27.可选的，所述电机的风叶上贴有风叶反光纸，所述红外线发射模块1001的输出端与所述红外线接收模块1002的输入端相连，所述红外线接收模块1002的输出端与所述放大信号模块1003的输入端相连。所述红外线发射模块1001适用于发射红外线至风叶反光纸上，所述红外线接收模块1002适用于接收所述风叶反光纸上反射的红外线，基于所述反射的红外线生成电压信号，所述放大信号模块1003适用于基于所述电压信号生成数字脉冲信号。在实际转动过程中，由于负载的变化或外部电压扰动会导致电机转速的突然变化，电机的电流也会对应的变化，也即，检测模块100实时检测电机当前的转速。
28.可选的，在电机的风叶上贴反光纸，通过红外线发射模块1001发射红外线到风叶反光纸，再反射回来由红外线接收模块1002的光敏元件接收，形成微弱的电压信号，再由放大信号模块1003进行放大形成数字脉冲信号。其中，风叶每转一圈对应一个脉冲信号，基于该脉冲信息，内置的微处理器通过脉冲频率计算出当前电机转速。
29.作为示例，所述控制模块200包括微处理器2001、比较模块2002以及计算模块2003，适用于基于电机当前的转速与预设的电机转速之间的关系生成与之对应的控制指令。
30.可选的，所述微处理器2001的输出端与所述比较模块2002的输入端相连，所述比较模块2002的输出端与所述计算模块2003的输入端相连；所述微处理器2001适用于接收所述电机当前的转速并且存储预设的电机转速值；所述比较模块2002适用于比较当前的电机转速与设定的转速值之间的关系；所述计算模块2003适用于基于p i d算法计算可控硅导通的触发脉冲时长。其中，预设的电机转速值可以通过手动输入存储至微处理器2001中，需要说明的是，该预设的电机转速值可以在装置开始工作前或者在装置工作的过程中由相关技术人员基于实际需求进行设置，该预设的电机转速值可以被随时更改。
31.可选的，所述微控制器2001还用于基于接收到的电机的当前转速与预设的转速值，计算电机当前转速与预设值之间的差值，便于后续基于该差值进行p i d算法计算出可控硅导通的时间，进而调整输出电压使电机转速可调。
32.可选的，所述比较模块2002包括生成控制指令模块20021，适用于当电机当前的转速与预设的转速值不同时生成第一控制指令；当电机当前的转速与预设的转速值相同时生成第二控制指令。其中，第一控制指令用于控制计算模块2003基于p i d算法计算可控硅导通的触发脉冲时长，第二控制指令用于控制驱动模块300使电机按照当前的转速转动。其中，p i d算法在现有技术中已经非常成熟，在此处不做赘述。
33.可选的，所述计算模块2003还适用于当接收到所述比较模块2002发送的第一控制指令时，基于p i d算法计算可控硅导通的触发脉冲时长；当接收到所述比较模块2003发送的第二控制指令时，将所述第二指令发送至驱动模块300。
34.可选的，所述控制模块200还包括生成控制指令子模块2004，适用于基于所述触发脉冲时长生成第三控制指令。具体地，当电机当前的转速与预设的转速值相不同时生成第一控制指令，基于该第一控制指令使得计算模块2003基于p i d算法计算可控硅导通的触发脉冲时长，将该脉冲时长发送至生成控制指令子模块2004，基于该脉冲时长生成第三控制指令。
35.作为示例，所述驱动模块300适用于基于所述控制指令生成与之对应的驱动信号驱动所述电机的转速。
36.可选的，所述驱动模块300适用于当接收到第二控制指令时，控制所述电机按照当前转速转动；当接收到第三控制指令时，控制所述电机按照预设转速值转动。具体地，驱动模块300还适用于当接收到第三控制指令时，可控硅输入控制端受到脉冲电压触发，可控硅导通市电电压，驱动电机运转。也即，通过调整可控硅导通时间，即可调节驱动电压大小，达到预期的电机转速调节的目的。
37.上述实施例通过将pg电机的驱动方法和非接触式红外测速仪的功能结合在一起，可以设定预期转速进行闭环调节，达到电机调速的目的。通过非接触红外测速功能测量出实际转速，由微处理器计算出差值，进行p i d算法计算出可控硅导通的时间，驱动可控硅驱动模块，调整输出电压使电机转速可调。
38.实施例2
39.参考图2，示出了本发明提出的电机转速控制方法流程图。所述方法包括：
40.s210：对所述电机的风叶反馈的红外脉冲进行采样，并转换成对应的电压频率脉冲信号，基于所述脉冲信号检测出所述电机当前的转速。
41.作为示例，所述电机的风叶上预先贴附有反光片，通过使用红外线发射器向该反光片发射红外光，再基于红外线接收器对该反射回的红外线进行接收，进而形成微弱的电压信号，再对该电压信号进行放大形成数字脉冲信号。其中，风叶每转一圈对应一个脉冲信号，基于该脉冲信息，内置的微处理器通过脉冲频率计算出当前电机转速。具体地，微处理器通过脉冲频率计算出当前风机转速。
42.s220：比较所述电机当前的转速与预设的转速值之间的关系。
43.s230：当所述电机当前的转速与预设的转速值相同时，控制所述电机按照当前的转速转动。
44.作为示例，当所述电机当前的转速与预设的转速值相同时，则可以使电机依照当前的转速进行转动。
45.s240：当所述电机当前的转速与预设的转速值不同时，基于p i d算法计算可控硅
导通的触发脉冲时长。
46.作为示例，当所述电机当前的转速与预设的转速值不同时，计算所述当前转速与预设的转速值之间的差值，进行p i d算法计算出可控硅导通的时间。
47.s250：基于所述脉冲时长控制所述电机的转速。
48.作为示例，基于脉冲时长通过调整可控硅导通时间，即可调节驱动电压大小，进而调整电机的转速。
49.实施例3
50.本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有电机转速控制方法，所述电机转速控制程序被处理器执行时实现如上文所述的电机转速控制的步骤。由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
51.实施例4
52.请参阅图3，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条程序指令；所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现实施例2所提供的电机转速控制方法。
53.存储器302和处理器301采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器301和存储器302的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器301处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器301。
54.处理器301负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器302可以被用于存储处理器301在执行操作时所使用的数据。
55.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。