交流电机控制方法、交流电机控制电路及空调器技术

本发明专利技术提供了一种交流电机控制方法、交流电机控制电路及空调器，该交流电机调速电路包括给交流电机提供供电回路的第一整流电路、开关电路、续流电路和过零检测电路，以及控制开关电路进行开关状态切换的控制器。本发明专利技术的交流电机控制方法通过获取交流电机的目标转速值，并通过零检测电路检测交流电机调速电路输入的交流电压的过零信号，最后根据目标转速值在过零信号周期内输出脉宽逐渐降低的预设频率的连续PWM控制信号控制开关电路的开关状态切换，以驱动交流电机运行并达到目标转速值，能有效的解决加载在交流电机上的交流电压和交流电机运行的电流相位不一致问题，提升交流电机控制电路的功率因素。

AC motor control method, AC motor control circuit and air conditioner

【技术实现步骤摘要】
交流电机控制方法、交流电机控制电路及空调器
本专利技术涉及交流电机控制领域，尤其涉及交流电机调速电路及空调器。
技术介绍
现有的交流电机调速电路通过控制器输出高速的PWM(脉宽调制)信号控制电子开关的高速开关切换实现交流电机的调速，由于电机绕组的感性负载特性，实际加载在交流电机绕组上的电压和通过交流电机的电流的相位存在不一致，即电流相位滞后电压相位问题，这会对导致交流电机调速电路的功率因素低以及交流电机的使用效率低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种交流电机控制方法、交流电机控制电路及空调器，目的在于解决现有交流电机调速电路在控制过程中存在的加载上交流电机上的电压和运行的交流电流相位不一致交流电机调速电路的功率因素低以及交流电机的使用效率低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供的交流电机控制方法，应用于交流电机调速电路，其特征在于，所述交流电机调速电路包括给交流电机提供供电回路的第一整流电路、开关电路、续流电路和过零检测电路，以及控制所述开关电路进行开关状态切换的控制器，在所述开关电路的开关状态为导通时，交流电接入并经所述第一整流电路和开关电路对交流电机供电，在所述开关电路的开关状态为断开时，所述交流电机的绕组上产生的感应电动势通过所述续流电路进行泄放；所述交流电机控制方法包括：获取所述交流电机的目标转速值以及所述交流电机调速电路输入的交流电压的过零信号；根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值，并根据所述脉宽数据值生成脉宽逐渐降低的连续PWM控制信号；在所述过零信号周期内输出连续PWM控制信号控制所述开关电路的开关状态切换，以驱动所述交流电机运行并达到所述目标转速值。在一种可能的设计中，所述根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值包括：根据所述目标转速值获取所述过零信号周期内每一个所述PWM控制信号的脉宽逐渐降低的脉宽数据值。在一种可能的设计中，所述根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值包括：根据所述目标转速值在所述过零信号周期内每间隔N个所述PWM控制信号，获取对应的PWM控制信号的脉宽逐渐降低的脉宽数据值，其中1≤N≤10。在一种可能的设计中，所述根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值还包括：检测所述交流电机调速电路输入的交流电压的电压值；根据所述电压值确定对应的预设电压值区间；根据所述预设电压值区间和所述目标转速值在所述过零信号周期内获取PWM控制信号的脉宽逐渐降低的脉宽数据值。在一种可能的设计中，所述根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值还包括：检测所述交流电机调速电路输入的交流电压的电压值以及所述交流电机的运行电流值；根据所述电压值和所述运行电流值确定驱动所述交流电机的电压和电流相位数据值，并根据所述电压和电流相位数据值实时调整所述PWM控制信号的脉宽数据值，以使得所述电压和电流相位相差在预设值以内。为实现上述目的，本专利技术还提供一种交流电机控制电路，包括给交流电机提供供电回路的第一整流电路、开关电路、续流电路和过零检测电路，以及控制所述开关电路进行开关状态切换的控制器，在所述开关电路的开关状态为导通时，交流电接入并经所述第一整流电路和开关电路对交流电机供电，在所述开关电路的开关状态为断开时，所述交流电机的绕组上产生的感应电动势通过所述续流电路进行泄放；其中，所述控制器包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的交流电机控制程序，所述交流电机控制程序被所述处理器执行时实现所述的交流电机控制方法的步骤。在一种可能的设计中，还包括第二整流电路和负载；所述第二整流电路用于对输入的交流电进行整流后输出直流电，以为所述负载工作提供电源；所述交流电机绕组上产生的感应电动势通过所述续流电路、第二整流电路和负载进行单向泄放。在一种可能的设计中，所述续流电路包括第一续流模块和第二续流模块；所述第一续流模块包括第一二极管，所述第一二极管的阳极为所述第一续流模块输入端，所述第一二极管的阴极为所述第一续流模块输出端；所述第二续流模块包括第二二极管，所述第二二极管的阳极为所述第二续流模块输入端，所述第二二极管的阴极为所述第二续流模块输出端。在一种可能的设计中，还包括PFC电路；所述PFC电路串联在所述第二整流电路和所述负载之间，以为所述第二整流模块输出的直流电压进行功率因素校正。为实现上述目的，本专利技术还提供一种空调器，所述空调器包括所述的交流电机控制电路。本专利技术提供的交流电机控制方法，基于交流电机调速电路，该交流电机调速电路包括给交流电机提供供电回路的第一整流电路、开关电路、续流电路和过零检测电路，以及控制开关电路进行开关状态切换的控制器。本专利技术的交流电机控制方法通过获取交流电机的目标转速值，并通过零检测电路检测交流电机调速电路输入的交流电压的过零信号，最后根据目标转速值在过零信号周期内输出脉宽逐渐降低的预设频率的连续PWM控制信号控制开关电路的开关状态切换，以驱动交流电机运行并达到目标转速值，相对现有技术中以固定脉宽的方式输出PWM信号以驱动交流电机达到目标转速值，能有效的解决加载在交流电机上的交流电压和交流电机运行的电流相位不一致问题，提升交流电机调速电路的功率因素。附图说明图1为本专利技术交流电机控制方法第一实施例的电路结构图；图2为本专利技术交流电机控制方法第一实施例中电流工作波形示意图；图3为本专利技术交流电机控制电路第一实施例的控制器模块结构示意图；图4为本专利技术交流电机控制电路第二实施例的电路结构图；图5为基于图4的具体电路结构图；图6为基于图4的另一具体电路结构图；图7为本专利技术交流电机控制电路第三实施例的电路结构图；图8为基于图7的具体电路结构图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。参照图1，图1为本专利技术第一实施例提供的交流电机控制方法的基于交流电机调速电路结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：本实施例的交流电机调速电路包括给交流电机50提供供电回路的第一整流电路10、开关电路20、续流电路30和过零检测电路60，以及控制开关电路20进行开关状态切换的控制器40，其中，开关电路20在开关状态为导通时，控制交流电接入并经第一整流电路10和开关电路20对交流电机50供电，在开关电路20在开关状态为断开时，交流电机50的绕组上产生的感应电动势通过续流电路30进行单向泄放；这里第一整流电路10可以是分立的全桥整流电路或者集成的整流桥堆模块，第一整流电路10包括两个交流输入端，以及直流输出端正极和直流输出端负极。这里的续流电路30可以是一个基于功率开关管如IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)的电子开关电路，在控制器40控制开关电路20断开时控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电机控制方法，所述交流电机控制方法应用于交流电机调速电路，其特征在于，所述交流电机调速电路包括给交流电机提供供电回路的第一整流电路、开关电路、续流电路和过零检测电路，以及控制所述开关电路进行开关状态切换的控制器，在所述开关电路的开关状态为导通时，交流电接入并经所述第一整流电路和开关电路对交流电机供电，在所述开关电路的开关状态为断开时，所述交流电机的绕组上产生的感应电动势通过所述续流电路进行泄放；所述交流电机控制方法包括：获取所述交流电机的目标转速值以及所述交流电机调速电路输入的交流电压的过零信号；根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值，并根据所述脉宽数据值生成脉宽逐渐降低的连续PWM控制信号；在所述过零信号周期内输出所述连续的PWM控制信号控制所述开关电路的开关状态切换，以驱动所述交流电机运行并达到所述目标转速值。

【技术特征摘要】
1.一种交流电机控制方法，所述交流电机控制方法应用于交流电机调速电路，其特征在于，所述交流电机调速电路包括给交流电机提供供电回路的第一整流电路、开关电路、续流电路和过零检测电路，以及控制所述开关电路进行开关状态切换的控制器，在所述开关电路的开关状态为导通时，交流电接入并经所述第一整流电路和开关电路对交流电机供电，在所述开关电路的开关状态为断开时，所述交流电机的绕组上产生的感应电动势通过所述续流电路进行泄放；所述交流电机控制方法包括：获取所述交流电机的目标转速值以及所述交流电机调速电路输入的交流电压的过零信号；根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值，并根据所述脉宽数据值生成脉宽逐渐降低的连续PWM控制信号；在所述过零信号周期内输出所述连续的PWM控制信号控制所述开关电路的开关状态切换，以驱动所述交流电机运行并达到所述目标转速值。2.如权利要求1所述的交流电机控制方法，其特征在于，所述根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值包括：根据所述目标转速值获取所述过零信号周期内每一个所述PWM控制信号的脉宽数据值。3.如权利要求1所述的交流电机控制方法，其特征在于，所述根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值包括：根据所述目标转速值在所述过零信号周期内每间隔N个所述PWM控制信号，获取对应的PWM控制信号的脉宽数据值，其中1≤N≤10。4.如权利要求2或3所述的交流电机控制方法，其特征在于，所述根据所述目标转速值和所述过零信号值确定交流电压的过零信号周期内对应的PWM控制信号的脉宽数据值还包括：检测所述交流电机调速电路输入的交流电压的电压值；根据所述电压值确定对应的预设电压值区间；根据所述预设电压值区间和所述目标转速值在所述过零信号周期内获取PWM控制信号的脉宽数据值。5.如权利要求1所述的交流电机控制方法，其特征在于，所述根据所述目标转速值和所述过零...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪涛，
申请(专利权)人：广东美的制冷设备有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44