[發(fā)明專利]對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行編程的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410163441.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-17
• 公開（公告）號(hào): CN104052368A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·C·貝塞拉;L·A·克雷蒂安;G·C·揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 雷勃美國(guó)公司
• 主分類號(hào): H02P23/00
• 分類號(hào): H02P23/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 楊曉光;于靜

背景技術(shù)

本發(fā)明的領(lǐng)域通常涉及電動(dòng)機(jī)，更具體地涉及對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行編程的方法和系統(tǒng)。

典型的暖通空調(diào)(HVAC)裝置包括溫度調(diào)節(jié)裝置、燃燒室或者風(fēng)機(jī)盤管、系統(tǒng)控制器以及風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)。溫度調(diào)節(jié)裝置使用用戶設(shè)置參數(shù)以及當(dāng)前溫度測(cè)量值以便向系統(tǒng)控制器提供信號(hào)，該信號(hào)指示HVAC裝置應(yīng)該運(yùn)行在哪種模式。例如，用戶可以將所需的67華攝氏度的溫度輸入到溫度調(diào)節(jié)裝置。如果房間的測(cè)量溫度為60華攝氏度，則溫度調(diào)節(jié)裝置將發(fā)信號(hào)通知系統(tǒng)控制器進(jìn)入加熱模式。

系統(tǒng)控制器基于由溫度調(diào)節(jié)裝置提供給系統(tǒng)控制器的信息，通過一組繼電器來為風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)供電。典型地，某些已知的HVAC裝置，比如住宅HVAC系統(tǒng)，包含強(qiáng)制空氣流動(dòng)的固定分相電容式(PSC)電動(dòng)機(jī)。PSC電動(dòng)機(jī)的速度由電動(dòng)機(jī)繞組上的抽頭來調(diào)節(jié)。當(dāng)線電壓被應(yīng)用到感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中較低匝數(shù)抽頭時(shí)，在定子磁通上產(chǎn)生的削減導(dǎo)致在負(fù)載下較低的轉(zhuǎn)子速度，從而導(dǎo)致當(dāng)使用PSC電動(dòng)機(jī)時(shí)大大降低其效率。

一些HVAC系統(tǒng)已經(jīng)開始使用變速電動(dòng)機(jī)，其能被電控制以便匹配系統(tǒng)的氣流需要來提高效率。然而，對(duì)具有變速電動(dòng)機(jī)的PSC電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)成本高、費(fèi)時(shí)并且需要對(duì)繞組和控制系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜的改變。另外，HVAC原始設(shè)備制作商(OEM)通常需要具有唯一參數(shù)(即轉(zhuǎn)矩、速度、空氣流向)的電動(dòng)機(jī)，從而電動(dòng)機(jī)能被定制到安裝該電動(dòng)機(jī)的特定系統(tǒng)中。在制造后改變運(yùn)行參數(shù)也是費(fèi)時(shí)和困難的過程。因此，電動(dòng)機(jī)制作商和安裝人員維持電動(dòng)機(jī)的大量庫(kù)存以便適應(yīng)各種不同的HVAC系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，提供一種電動(dòng)機(jī)控制器，其被配置為耦接到電動(dòng)機(jī)。所述控制器被配置為控制電動(dòng)機(jī)以便當(dāng)直流(DC)鏈路電壓上升到100％電壓紋波時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。控制器包括第一功率輸入端，第二功率輸入端和第三功率輸入端，帶電線路檢測(cè)設(shè)備以及微處理器。每一功率輸入端被配置為接收來自交流(AC)電源的功率。帶電線路檢測(cè)設(shè)備被配置為感知哪個(gè)功率輸入端已經(jīng)接收到來自所述AC電源的功率并輸出隔離信號(hào)。所述微處理器耦接在帶電線路檢測(cè)設(shè)備的下游，并且被配置為基于所述隔離信號(hào)來確定用于所述電動(dòng)機(jī)的操作簡(jiǎn)檔。

另一方面，提供一種利用電動(dòng)機(jī)控制器來對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行編程的方法。該電動(dòng)機(jī)控制器被配置為控制電動(dòng)機(jī)以便當(dāng)直流(DC)鏈路電壓上升到100％電壓紋波時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。該方法包括通過第一功率輸入端、第二功率輸入端和第三功率輸入端中的至少一個(gè)功率輸入端來接收來自交流(AC)電源的功率。該方法也包括：通過帶電線路檢測(cè)設(shè)備來感應(yīng)功率輸入端中的哪個(gè)功率輸入端接收到來自所述AC電源的功率。該方法進(jìn)一步包括：在微處理器接收由所述帶電線路檢測(cè)設(shè)備輸出的隔離信號(hào)，以及基于所述隔離信號(hào)來確定用于所述電動(dòng)機(jī)的操作簡(jiǎn)檔。

在另一方面，提供一種暖通空調(diào)(HVAC)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。該HVAC控制系統(tǒng)包括HVAC系統(tǒng)控制器，其被配置為確定HVAC風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、電風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)以及耦接到所述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制器的操作模式。所述電動(dòng)機(jī)控制器被配置為控制所述電動(dòng)機(jī)以便當(dāng)直流(DC)鏈路電壓上升到100％電壓紋波時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。所述電動(dòng)機(jī)控制器包括第一功率輸入端，第二功率輸入端和第三功率輸入端，帶電線路檢測(cè)設(shè)備以及耦接在所述帶電線路檢測(cè)設(shè)備的下游的微處理器。每一功率輸入端被配置為接收來自交流(AC)電源的功率。帶電線路檢測(cè)設(shè)備被配置為感應(yīng)功率輸入端中的哪個(gè)功率輸入端已經(jīng)接收到來自所述AC電源的功率并輸出隔離信號(hào)。所述微處理器被配置為基于所述隔離信號(hào)來確定所述電動(dòng)機(jī)的操作簡(jiǎn)檔。

附圖說明

圖1是可以用于操作電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制器的功能示意圖。

圖2是示例性的暖通空調(diào)(HVAC)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的方框圖。

圖3是圖2中所示的風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)控制器的示意圖。

圖4是圖2中所示的電動(dòng)機(jī)控制器的電路示意圖。

圖5是可以用于對(duì)圖3中所示的微處理器進(jìn)行編程的示例性的印刷電路板(PCB)的頂視圖。

圖6是圖5中所示的PCB的底視圖。

圖7說明了圖2-4中所示的電動(dòng)機(jī)控制器的可替代的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

圖1是可用于操作電動(dòng)機(jī)12的電動(dòng)機(jī)控制器10的功能示意圖。在示例性的實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)控制器10包括：整流器14、控制器16和逆變器18。電動(dòng)機(jī)控制器10耦接到電源20以用于接收輸入功率以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)12。電動(dòng)機(jī)12耦接并且驅(qū)動(dòng)負(fù)載(未示出)。