[發(fā)明專利]電子換向電動機中監(jiān)視平均電流和輸入功率的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910171033.1
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN101661056A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M·A·布拉托里;小G·伯尼爾
• 申請（專利權(quán)）人: 雷加爾-貝洛伊特公司
• 主分類號: G01R21/06
• 分類號: G01R21/06;G01R19/25;H02P6/14
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所
• 代理人: 黨建華

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的領(lǐng)域一般涉及電子換向電動機，更具體地，涉及用于電 子換向電動機中監(jiān)視平均電流和輸入功率的方法和裝置。

背景技術(shù)

電子換向電動機(ECM)被用于廣泛的應(yīng)用中。在工業(yè)中以及在 這里，ECM有時被稱為無刷DC電動機。運用ECM的一種應(yīng)用是氣 流傳輸系統(tǒng)。在氣流傳輸系統(tǒng)中，諸如在大型冷卻器中的蒸發(fā)器風扇 單元中，期望知道在某些加載條件下使用多大的功率，以使能量使用 最小化。為了節(jié)約能量，可以使用該功率利用信息以確定什么時候不 需要除霜循環(huán)或者什么時候系統(tǒng)處于利用中。

一些系統(tǒng)加入峰值電流控制電路以及恒定扭矩算法，以確定電動 機上的負載。這種配置的缺點在于，為了計算總功率輸入，必須進行 效率估計。一般地，這種配置利用用于獲得效率估計的查找表。如果 作為查找表的替代利用實時功率測量，那么可獲得更好的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

在一個方面中，提供一種用于監(jiān)視對電子換向電動機(ECM)的 輸入功率的方法。該方法包括：通過處理設(shè)備確定對電動機的平均輸 入電流，該平均輸入電流基于與電動機串聯(lián)的分流電阻器兩端的電壓 降；通過利用處理設(shè)備測量向電動機施加的平均輸入電壓；將平均輸 入電流乘以施加的平均電壓以確定大致的輸入功率；和將平均輸入功 率傳送給外部接口。

在另一方面中，提供一種電子換向電動機(ECM)。該ECM包 括：轉(zhuǎn)子；用于使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的多個繞組；和ECM控制電路。ECM控 制電路包括：可操作為選擇性地將繞組耦合到電源上的開關(guān)電路；與 所述開關(guān)電路串聯(lián)的分流電阻器；被配置為控制所述開關(guān)電路的處理 設(shè)備；和與所述處理設(shè)備耦合的至少一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。所述 處理設(shè)備被配置為控制所述ADC的操作，使得可基于所述分流電阻 器兩端的電壓降確定對電動機的平均輸入電流，并且可使用電阻分壓 器測量向電動機施加的平均輸入電壓。

可以在本發(fā)明的各實施例中獨立地實現(xiàn)已討論的特征、功能和優(yōu) 點，或者，在可參照以下的說明和附圖看到其進一步的細節(jié)的另一些 實施例中可以組合它們。

附圖說明

圖1是集成的電子換向電動機(ECM)和控制電路組件的分解視 圖。

圖2是圖1的ECM和控制電路組件的完全組裝圖。

圖3是ECM的可選擇的實施例的分解端視圖。

圖4是ECM控制器的一個實施例的功能框圖，該控制器包括平 均輸入電流監(jiān)視能力。

圖5是平均輸入電流監(jiān)視電路的詳細示意圖。

具體實施方式

參照附圖，更具體地參照圖1和圖2，附圖標記10總體表示集成 的電子換向電動機和控制電路組件。電動機組件10包括無刷電子換向 DC電動機13，該無刷電子換向DC電動機13具有包括定子或鐵芯 17的固定組件15和包括永磁轉(zhuǎn)子12和軸14的可旋轉(zhuǎn)組件19。風扇 (未示出)或諸如用于使空氣移動通過空氣處理系統(tǒng)的裝置的被驅(qū)動 的其它裝置與軸14接合。特別地，電動機組件10用于與諸如空氣調(diào) 節(jié)系統(tǒng)的空氣處理系統(tǒng)組合，該空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括用于將空氣吹過冷 卻線圈的風扇，用于向建筑物供給冷卻空氣。

轉(zhuǎn)子12被安裝和鎖定在軸14上，該軸14具有軸頸以便在常規(guī)的 軸承16中旋轉(zhuǎn)。軸承16被安裝在與第一端部構(gòu)件20和第二端部構(gòu)件 22成一體的軸承支架18中。端部構(gòu)件20和22基本上是平的并且相 互平行。端部構(gòu)件20和22具有其間定位固定組件15和可旋轉(zhuǎn)組件 19的內(nèi)部面對側(cè)24、25。各端部構(gòu)件20和22具有與其內(nèi)側(cè)24、25 相對的外側(cè)26、27。另外，第二端部構(gòu)件22具有用于軸14穿過并從 外側(cè)26伸出的孔徑23。

轉(zhuǎn)子12包括鐵磁芯28，并可在定子17的鉆孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。例如，通 過與轉(zhuǎn)子芯28結(jié)合的粘接劑固定永磁材料的八個基本上相同的磁性 材料元件或相對較薄的弓形段30，每個磁性材料元件或相對較薄的弓 形段提供相對恒定的通量場。各段30被磁性化為沿徑向關(guān)于轉(zhuǎn)子芯 28被極化，使得相鄰的段30如指示的那樣交替極化。雖然出于公開 的目的示出了轉(zhuǎn)子12上的磁體30，但是可以設(shè)想，可以利用具有不 同的構(gòu)造的其它轉(zhuǎn)子、和數(shù)量、構(gòu)造、和通量場均不相同的其它磁體， 使得這些其它轉(zhuǎn)子滿足其目的中的至少一些。