[發(fā)明專利]電動機轉(zhuǎn)速控制方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310475859.3
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103532467A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張德強
• 申請（專利權(quán)）人: 邁普通信技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動機控制技術(shù)，特別涉及通訊設(shè)備風(fēng)扇電機轉(zhuǎn)速控制。

背景技術(shù)

由于高端數(shù)字通訊設(shè)備功耗越來越大，處理散熱問題，都配置有大功率散熱風(fēng)扇。為了降低噪音和提高風(fēng)扇壽命，這些風(fēng)扇轉(zhuǎn)速往往都是由程序控制，根據(jù)系統(tǒng)各部分溫度和環(huán)境溫度來輸出相應(yīng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。大多數(shù)情況下，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)是通過控制電動機驅(qū)動脈沖的脈沖寬度（稱為脈沖寬度調(diào)制，PWM）來實現(xiàn)的。若風(fēng)扇處于高速運轉(zhuǎn)突然控制降低或停止風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，由于風(fēng)扇自身慣性原因還在高速運轉(zhuǎn)中，這些風(fēng)扇電機是直流電動機，從原理上講它同時也是一臺直流發(fā)電機，會產(chǎn)生很強的自激電壓和自激電流，這個電壓會疊加在風(fēng)扇電源上，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來影響甚至電壓串入主電源系統(tǒng)，破壞關(guān)鍵器件。同樣的，當風(fēng)扇處于停止狀態(tài)，若突然控制風(fēng)扇全速運行，此時由于風(fēng)扇處于靜止狀態(tài)，電機線圈直流阻抗很小，啟動電流很大，會讓系統(tǒng)電源過載，主電源會有一定跌落，給系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來一定影響

雖然現(xiàn)在電路設(shè)計一般都有自激電流釋放電路，但由于器件有非理想性，如果自激電壓電流過大，也會對系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來很大影響。風(fēng)扇以及其他直流電機的快速啟動和突然停機，對系統(tǒng)的影響必然存在，完全依靠硬件電路去消除自激電壓電流以及啟動電流過載，作用有限，效果并不理想。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電動機轉(zhuǎn)速控制方法及裝置，降低電動機自激電壓、電流以及啟動電流對系統(tǒng)的影響。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，電動機轉(zhuǎn)速控制方法，包括步驟：

a、記錄電動機當前轉(zhuǎn)速Scur；

b、收到轉(zhuǎn)速控制命令后，將轉(zhuǎn)速控制命令的目標轉(zhuǎn)速Sdst存儲到存儲器中；

c、啟動定時器，在定時器處理函數(shù)中，將當前轉(zhuǎn)速Scur加上或減去一個轉(zhuǎn)速步進單位ΔS；

d、將轉(zhuǎn)速Scur±ΔS設(shè)置到電動機轉(zhuǎn)速控制器中，使電動機實時轉(zhuǎn)速St達到Scur±ΔS；

e、令電動機當前轉(zhuǎn)速Scur=St，返回步驟d，直至電動機實時轉(zhuǎn)速St達到目標轉(zhuǎn)速Sdst。

進一步的，步驟c中，ΔS=∣Sdst-Scur∣/n，其中，n為整數(shù)，n≥2。

具體的，所述電動機為通信設(shè)備散熱風(fēng)扇電機。

優(yōu)選的，所述電動機轉(zhuǎn)速表示為電動機驅(qū)動脈沖占空比。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)速步進單位ΔS為驅(qū)動脈沖占空比的變化量。

本發(fā)明的另一個目的，提供一種電動機轉(zhuǎn)速控制裝置，包括轉(zhuǎn)速記錄模塊、轉(zhuǎn)速步進模塊，其特征在于：

所述轉(zhuǎn)速記錄模塊，用于記錄電動機當前轉(zhuǎn)速Scur，并在收到轉(zhuǎn)速控制命令后，將轉(zhuǎn)速控制命令的目標轉(zhuǎn)速Sdst存儲到存儲器中；

所述轉(zhuǎn)速步進模塊，用于啟動定時器，在定時器處理函數(shù)中，將當前轉(zhuǎn)速Scur加上或減去一個轉(zhuǎn)速步進單位ΔS；將轉(zhuǎn)速Scur±ΔS設(shè)置到電動機轉(zhuǎn)速控制器中，使電動機實時轉(zhuǎn)速St達到Scur±ΔS；令電動機當前轉(zhuǎn)速Scur=St，重新將轉(zhuǎn)速Scur±ΔS設(shè)置到電動機轉(zhuǎn)速控制器中，直至電動機實時轉(zhuǎn)速St達到目標轉(zhuǎn)速Sdst。

進一步的，所述ΔS=∣Sdst-Scur∣/n，其中，n為整數(shù)，n≥2。

具體的，所述電動機為通信設(shè)備散熱風(fēng)扇電機。

優(yōu)選的，所述電動機轉(zhuǎn)速表示為電動機驅(qū)動脈沖占空比。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)速步進單位ΔS為驅(qū)動脈沖占空比的變化量。

本發(fā)明的有益效果是，不用增加額外的硬件成本，減少了電動機產(chǎn)生的自激電壓和電流對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，能夠降低系統(tǒng)對電動機保護電路的要求，節(jié)約成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的方法流程圖；

圖2是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體實施方式，詳細描述本發(fā)明的技術(shù)方案。

在線路阻抗和電動機結(jié)構(gòu)參數(shù)一定的情況下，單位時間內(nèi)，電動機轉(zhuǎn)速變化率越大，其產(chǎn)生的自感電壓和電流越大。如果我們減少單位時間內(nèi)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速變化率，則可以有效的減少自激電壓電流和電流過載。

本發(fā)明中，電動機控制程序每次進行轉(zhuǎn)速調(diào)整，都將當前轉(zhuǎn)速Scur記憶下來，當收到轉(zhuǎn)速控制命令后，并不將轉(zhuǎn)速命令中的轉(zhuǎn)速值立即送往電動機控制器，而是將其存儲到變量目標轉(zhuǎn)速Sdst中，并啟動一個定時器；在定時器處理函數(shù)中，將當前轉(zhuǎn)速Scur加上（或減去）一個轉(zhuǎn)速步進單位，并將其設(shè)置到電動機控制器中，并再次啟動定時器，直到當前轉(zhuǎn)速Scur與目標轉(zhuǎn)速Sdst相等。

如圖1所示，本發(fā)明的電動機轉(zhuǎn)速控制方法，包括步驟：

S101記錄電動機當前轉(zhuǎn)速Scur。