空调电动压缩机控制器制造技术

技术编号:2410171 阅读:164 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种空调电动压缩机控制器,用于无位置感应器的无刷直流电动压缩机,其特征在于,包括:    位置检测电路,连接到所述直流电动压缩机,检测所述直流电动机的转子位置并产生位置信号;    电流检测单元,连接到所述直流电动压缩机,检测电流并产生电流信号;    电压检测单元,连接到工作电源,检测电压并产生电压信号;    中央控制电路,与所述位置检测电路、所述电流检测单元和所述电压检测单元相连,接收所述位置信号、所述电流信号和所述电压信号并根据这些信号产生控制信号;    功率驱动控制电路,与所述中央控制电路相连,接收所述控制信号并根据所述控制信号产生高压电信号;    电机驱动控制电路,与所述功率控制电路和所述直流电动压缩机相连,还连接到所述工作电源,接收所述高压电信号并根据所述高压电信号控制所述直流电动压缩机工作。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及空调电动压缩机控制器,尤其涉及一种无位置感应器的无刷直流电动压缩机的控制器。
技术介绍
现有技术中,通过在电动压缩机的电机转子内埋设霍尔元件等类型的位置传感器来检测永磁无刷直流电机的转子位置,从而确定施加给永磁无刷直流电机的定子绕组电源的相位,使定子产生的磁场驱动转子转动,从而带动电动压缩机转动。目前,由于使用位置传感器来检测转子的位置,而位置传感器的接线多而且复杂,容易出现接线错误,接错线会导致电机无法启动并会引起过流而烧毁电机。同时,电动压缩机的引线较多不利于压缩机的密封,在长期使用后,还会引起位置传感器发生偏移,此时电动压缩机的效率将大为降低,严重时会导致电机失步或烧毁。通过上面的分析可知,使用位置传感器并非是一种好的方法,但是测定转子的位置又是必须的,因此,就需要一种方法及装置,在不使用位置传感器的情况下测定转子的位置。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种不使用位置传感器而测定转子位置的装置。本专利技术的另一目的是提供一种不使用位置传感器而测定转子位置的方法。本专利技术技术方案为一种空调电动压缩机控制器,用于无位置感应器的无刷直流电动压缩机,包括位置检测电路,连接到所述直流电动压缩机,检测所述直流电动机的转子位置并产生位置信号;电流检测单元,连接到所述直流电动压缩机,检测电流并产生电流信号;电压检测单元,连接到工作电源,检测电压并产生电压信号; 中央控制电路,与所述位置检测电路、所述电流检测单元和所述电压检测单元相连,接收所述位置信号、所述电流信号和所述电压信号并根据这些信号产生控制信号;功率驱动控制电路,与所述中央控制电路相连,接收所述控制信号并根据所述控制信号产生高压电信号;电机驱动控制电路,与所述功率控制电路和所述直流电动压缩机相连,还连接到所述工作电源,接收所述高压电信号并根据所述高压电信号控制所述直流电动压缩机工作。按照本专利技术的实施例,所述中央控制电路至少包括中央处理器芯片,所述位置检测单元、电流检测单元和电压检测单元都连接到所述中央处理器芯片,所述中央处理器芯片接收所述位置信号、电流信号和电压信号并生成控制信号;所述中央处理器芯片还与所述功率驱动控制电路相连,向其输出所述控制信号;存储装置,与所述中央处理器相连,保存供所述中央处理器芯片使用的指令或数据;中央控制电路电源,与所述中央处理器芯片相连;为所述中央处理器芯片提供电源;IO接口,与所述中央处理器芯片相连。所述位置检测电路至少包括U相滤波电路、U相分压电路和U相运算放大器,所述直流电动机的U相电压通过所述U相滤波电路滤波、所述U相分压电路分压后输入到所述U相运算放大器的正向输入端,所述U相运算放大器的输出端连接到所述中央处理器芯片;V相滤波电路、V相分压电路和V相运算放大器,所述直流电动机的V相电压通过所述V相滤波电路滤波、所述V相分压电路分压后输入到所述V相运算放大器的正向输入端,所述V相运算放大器的输出端连接到所述中央处理器芯片;W相滤波电路、W相分压电路和W相运算放大器,所述直流电动机的W相电压通过所述W相滤波电路滤波、所述W相分压电路分压后输入到所述W相运算放大器的正向输入端,所述W相运算放大器的输出端连接到所述中央处理器芯片;所述U相、V相和W相运算放大器的反向输入端接直流电压。所述功率驱动控制电路至少包括功率驱动芯片,与所述中央处理器芯片相连,接收所述控制信号,根据所述控制信号生成所述高压电信号并输出到所述电机驱动控制电路;功率驱动控制电路电源,与所述功率驱动芯片相连。所述电机驱动控制电路至少包括数个功率驱动模块,所述直流电动压缩机的U相、V相和W相电路各与一个或多个所述功率驱动模块相连;所述功率驱动模块接收所述高压电信号并驱动所述直流电动压缩机;所述数个功率模块还与所述工作电源相连。在一个实施例中,所述电机驱动控制电路包括六个功率驱动模块,所述功率驱动控制电路输出六路高压电信号,每一路高压电信号控制一个所述功率驱动模块。一种使用上述空调电动压缩机控制器对无位置感应器的无刷直流电动压缩机进行控制的方法,包括以下步骤a.将预先建立的电机运转数据库保存在所述中央控制电路的存储装置中;b.初始化所述控制器中的各个电路;c.所述位置检测电路检测所述直流电动机转子的位置并产生位置信号;所述电流检测单元检测电流并产生电流信号;所述电压检测单元检测电压并产生电压信号,上述三个信号都输出到所述中央处理器芯片中,所述中央处理器芯片将它们暂时保存在所述存储装置中;d.所述中央处理器芯片从所述存储装置中读取所述位置信号、电流信号和电压信号,将它们与所述存储装置中保存的电机运转数据库中的相应数据作比较,并生成控制信号输出到所述功率驱动芯片中;e.所述功率驱动控制电路根据所述控制信号生成高压电信号,并输出到所述数个功率驱动模块;f.所述功率控制模块根据所述高压电信号控制所述直流电动机工作;上述步骤c-f反复进行,直到所述直流电动机停止工作为止。按照本专利技术的实施例,所述步骤d中共生成六个高压电信号,并分别输入到六个功率驱动模块中。所述存储装置包括ROM和RAM,在所述步骤a中,将所述数据库保存到所述ROM中,在所述步骤c中,将所述三个信号保存在所述RAM中。附图说明图1是按照本专利技术的实施例的空调电动压缩机控制器的结构图;图2是上述实施例中中央控制电路的电路图;图3是上述实施例中功率驱动控制电路的电路图;图4是上述实施例中电机驱动控制电路的电路图;图5是上述实施例中位置检测电路的电路图;图6是按照本专利技术的实施例的控制方法的流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例来进一步说明本专利技术的技术方案。首先介绍一下本专利技术的基本专利技术原理,本专利技术的基本原理就是通过检测电压及电流等始终存在并且和转子的运转状态紧密相关的信号,将这些信号进行处理后得到关于转子位置的信号。比如通过检测电机的感应电动势来确定转子的位置。但是在实际的环境中,特别是高电压大负载的情况下,由于存在干扰信号,因此检测到的感应电动势会出现边缘信号,如果不除去这些信号,就会使得对转子的位置判断出现错误,从而导致无操作而使电动机不能正常工作。因此,本专利技术在使用这些检测的信号之前先进行滤波,使用滤波器最好是低通滤波器来滤去高频分量,滤波器的截止频率可由空载情况下电机工作电压U及PWM信号的频谱宽度来确定。然后,根据预先确定的电机运行数据库中的数据来确定目前电机的运行状况是否正常,即实测的检测值是否与从数据库中得到的预测值相同。根据上面的检测和比对的结果,产生控制信号来调整电机的运行状态。下面介绍一下所使用的电机运行数据库的建立方法,以电机工作电压U,负载P,PWM信号的频谱宽度W和导通角A为输入,通过算子S1、S2和S3可以建立各个输入变量与电机转速V,电流向量I和检测到的位置与电机实际位置之间的相移Q之间的函数关系V=S1(U,P,W,A);I=S2(U,P,W,A);Q=S3(U,P,W,A);其中I=,I1,I2,I3,I4分别为电机上直流母线、U相、V相和W相的电流。上述的算子S1、S2和S3都是复杂的非线性函数关系,而且输入量的动态范围很大,所以用函数关系式来表示即不精确有比较复杂,所以就在大量实验数据的基础上建立电机转动速据库,将电机工作电压U,负载P,PWM信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:钟民先何斌姚晓东邹俊忠
申请(专利权)人:上海三电贝洱汽车空调有限公司
类型:发明
国别省市:

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