用于控制电机的相逻辑电路制造技术

公开了一种用于控制诸如无刷电机（ＢＬＭ）的电机（例如，图２Ａ和图２Ｂ）的电路（例如，７、９）。所述电路（例如，７、９）可包括：一个或多个输入，用于从检测例如ＢＬＭ转子（例如，图２Ａ和图２Ｂ）的位置的一个或多个霍尔效应传感器（例如，３）接收转子位置信号（例如，９１、９２）。所述电路（例如，７、９）还可包括用于接收脉宽调制的速度控制信号（例如，１１４、３２０）的输入。所述电路（例如，７、９）产生一个或多个驱动信号（例如，３２２、３２４、３２６、３２８、４１－４２、４３－４４、４１－４２（ＰＷＭ）、４３－４４（ＰＷＭ），所述一个或多个驱动信号中的每一个可包括用于控制结合到ＢＬＭ（例如，图２Ａ和图２Ｂ）的电磁体的电源开关（例如，Ｆ１－Ｆ８）的转子位置信号（例如，９１、９２）和速度控制信号（例如，１１４、３２０）的逻辑组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开涉及一种用于控制无刷电机(以下称为‘‘BLM”)的电路。
技术介绍
最近，已广泛地使用用于驱动用于HVAC的鼓风机或风扇或者泵的BLM。在日常生 活中，BLM的使用与包括公寓、办公室或工厂等的家庭或工作环境紧密相关。用于HVAC的 鼓风机或风扇或者泵的电机具有大量的电力消耗，所述电力消耗可在不同领域(例如，工 业机械装置或机床等的领域)中使用的电力消耗量的几倍至几十倍的范围，其部分原因是 这样的电机需要每天被持续操作往往至少几个小时或更多。因此，需要长时间或持续操作 的用于HVAC的鼓风机或风扇或者泵的电机具有非常大量的能量消耗。具体地，在BLM中， 用于驱动用于HVAC的鼓风机或风扇或者泵的电力消耗占非常大的部分。此外，BLM的使用 直接影响用于HVAC或泵的驱动系统的效率和性能。因此，需要具有用于节能的高效率的电机，并需要能够方便和稳定地控制具有高 效率的电机的智能控制系统的开发。过去，便宜和具有简单结构的AC感应电机被用作具有高效率的电机。然而，存在 这种问题，即，由于该AC感应电机难以控制而引起不必要的过速操作和大量的电力损失。 例如，难以控制用于提供节能和方便操作条件所必需的速度。同时，AC感应电机已使用独 立逆变器，以解决这种问题。然而，独立逆变器的使用引起噪声问题，并且除速度控制之外， 由于在经济效率(能耗量与成本之比)方面的低操作效率，对提供适合于各种需要的操作 条件的程序具有限制。此夕卜，最近，已实现了使用BLM或电子整流电机(electrically commuted motor, 以下简称为‘‘ECM”)来驱动风扇的电机。然而，使用ECM来驱动风扇的电机被设计为主要用 作使用100瓦或更小来简单地驱动紧凑或低容量风扇的电机，因此，具有这样的限制，即， 它们不适合于设计为用于高容量住宅或工业目的的HVAC。同时，涉及控制用于住宅和工业目的的HVAC的ECM的设备和方法的技术公开在 第5，592，058号美国专利(以下称为“，058专利”)，申请人为William R. Archer等，名称 % "Control System and Methods for a Multi-parameter Electronically Commutated Motor”。然而，由于在’058专利公开中的用于多参数电子整流电机的控制系统和方法将AC 半波用作用于各种系统参数的输入信号，使用用于存储各种系统参数的独立可编程存储器 并单独使用复杂电路(例如，ASIC)，所述复杂电路用于连接到用于感测转子的位置的装置6和电流控制电路，因此，，058专利具有整体系统和控制处理是复杂的问题。此外，在’ 058专利公开中的用于多参数电子整流电机的控制系统和方法中，由于 微处理器根据预存储在可编程存储器中的参数信号来控制ECM，所以当例如异常操作条件 可发生时，无法实时地正确响应。此外，在’ 058专利公开中的用于多参数电子整流电子的控制系统和方法中，可以 以无传感器方式制作用于感测转子的位置的装置。然而，在使用该无传感器方式感测转子 的位置的情况下，存在这种问题，即，ECM启动时可发生不稳定的瞬变现象，并由于对电磁噪 声的脆弱性，可发生误操作的概率高。同时，电机的传统控制系统不具有能够有效地控制用于驱动各种类型的用于HVAC 的鼓风机或风扇或者泵的系统的装置，这些装置或功能包括不规则速度控制(NRS)操作功 能、规则速度控制(RS)操作功能、恒定转矩控制功能、恒定空气流动/恒定液体流动控制功 能、远程通信和监控功能、能够使用mod总线来控制多个风扇的驱动器或泵的网络控制装 置或功能、以及能够检查用于HVAC或泵的控制系统的记录或操作状态的数据记录装置或 功能。此外，电机的传统控制系统具有这种问题，即，它们无法提供单个集成控制电路和 程序所描述的功能。上述论述提供背景信息，并不构成现有技术的承认。
技术实现思路
公开了一种用于控制无刷电机(BLM)的电子电路。在一些实施例中，所述电子电 路包括第一输入和第二输入，用于分别从第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器接 收第一数字位置信号和第二数字位置信号，第一霍尔效应传感器和第二霍尔效益传感器用 于检测BLM转子的角位置；第三输入，用于接收数字脉宽调制的速度控制信号；第一逻辑 门，用于产生第一驱动信号，所述第一驱动信号包括第一数字位置信号和速度控制信号的 逻辑组合，；第二逻辑门，用于产生第二驱动信号，所述第二驱动信号包括第二数字位置信 号和速度控制信号的逻辑组合，。在一些实施例中，一种用于控制无刷电机(BLM)的电子电路包括第一输入，用于 从第一传感器接收第一位置信号，所述第一传感器检测在BLM转子上的磁极的角位置，第 一位置信号具有激活周期和失活周期；第二输入，用于从第二传感器接收第二位置信号， 所述第二传感器检测在BLM转子上的磁极的角位置，第二位置信号具有激活周期和失活周 期；控制电路，用于接收第一位置信号、第二位置信号和速度控制信号，并基于第一位置信 号、第二位置信号和速度控制信号产生第一驱动信号和第二驱动信号，其中，第一驱动信号 包括与第一位置信号的失活周期对应的多个失活周期，第二驱动信号包括与第二位置信号 的失活周期对应的多个失活周期，其中，第一驱动信号还包括与第一位置信号的激活周期 对应的多个脉冲，第二驱动信号还包括与第二位置信号的激活周期对应的的多个脉冲；开 关的第一桥配置，用于接收第一驱动信号，并且用于在第一驱动信号的所述多个脉冲的每 一个脉冲期间将电源结合到第一驱动输出；开关的第二桥配置，用于接收第二驱动信号，并 且用于在第二驱动信号的所述多个脉冲的每一个脉冲期间将电源结合到第二驱动输出。公开了一种用于控制无刷电机(BLM)的电子方法。在一些实施例中，所述电子方7法包括步骤分别从第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器接收第一数字位置信号和 第二数字位置信号，第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器用于检测在BLM转子上的 北磁极的角位置；接收脉宽调制的速度控制信号；产生第一驱动信号，所述第一驱动信号 包括第一数字位置信号和速度控制信号的逻辑组合，第一驱动信号用于控制第一组一个或 多个电源开关，所述第一组一个或多个电源开关通信地结合到第一组一个或多个BLM电磁 体；产生第二驱动信号，所述第二驱动信号包括第二数字位置信号和速度控制信号的逻辑 组合，第二驱动信号用于控制第二组一个或多个电源开关，所述第一组一个或多个电源开 关通信地结合到第二组一个或多个BLM电磁体。附图说明图1是根据一实施例的用于控制无刷电机的控制系统的框图。图2A是在图1示出的一实施例中使用的2相和3相组合类型的无刷电机的截面 图。图2B是在图1示出的一实施例中使用的传统的2相无刷电机的截面图。图3A示出根据一些实施例的在BLM的各种相位的旋转期间在相逻辑控制电路中 的第一组示例信号波形。图3B示出根据一些实施例的在BLM的各种相位的旋转期间在相逻辑控制电路中 的第二组示例信号波形。图4A是在一些实施例中使用的第一 2相逻辑控制电路的示图。图4B示出用于控制BLM的旋转方向的逻辑开关的两个状态。图4C是在一些实施例中使用的第二 2相逻辑控制电路的示图。图5A是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制无刷电机ＢＬＭ的电子电路，所述电子电路包括：第一输入和第二输入，用于分别从第一霍尔效应传感器和第二霍尔效应传感器接收第一数字位置信号和第二数字位置信号，第一霍尔效应传感器和第二霍尔效益传感器用于检测ＢＬＭ转子的角位置；第三输入，用于接收数字脉宽调制的速度控制信号；第一逻辑门，用于产生第一驱动信号，所述第一驱动信号包括第一数字位置信号和所述速度控制信号的布尔逻辑组合，所述第一驱动信号用于控制与多个第一ＢＬＭ电磁体通信地结合的电源开关的第一全桥配置；和第二逻辑门，用于产生第二驱动信号，所述第二驱动信号包括第二数字位置信号和所述速度控制信号的布尔逻辑组合，所述第二驱动信号用于控制与多个第二ＢＬＭ电磁体通信地结合的电源开关的第二全桥配置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑荣春，
申请(专利权)人：郑荣春，
类型：发明
国别省市：US[美国]