本發(fā)明涉及風(fēng)機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法、裝置、空調(diào)設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

通常空調(diào)設(shè)備包括有室內(nèi)機和室外機，室外機中設(shè)置有變頻風(fēng)機。在變頻風(fēng)機功率大于300w時，從設(shè)計成本及安裝尺寸上考慮，一般采用外置驅(qū)動來驅(qū)動風(fēng)機轉(zhuǎn)動。

變頻風(fēng)機在運行或啟動過程中受到外力作用時，例如受到臺風(fēng)或工廠強力風(fēng)扇對吹等，會導(dǎo)致反轉(zhuǎn)，使得變頻風(fēng)機在運行過程中的設(shè)定頻率與運行頻率相差較大，或在啟動過程中變頻風(fēng)機的電流過大引起硬件或軟件過流，從而導(dǎo)致變頻風(fēng)機故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法，旨在提高電機的安全性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法，該方法包括：

獲取電機轉(zhuǎn)子位置角度；

控制電機的電樞在第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)短接；

依據(jù)獲取的電機轉(zhuǎn)子位置角度，在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)對電機轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)力矩。

優(yōu)選地，在所述“獲取電機轉(zhuǎn)子位置角度”之后、所述“控制電機的電樞在預(yù)設(shè)時間內(nèi)短接”之前還包括：

再次獲取電機轉(zhuǎn)子位置角度，根據(jù)第二次獲取的位置角度對電機轉(zhuǎn)子的位置角度進(jìn)行糾偏。

優(yōu)選地，所述控制電機的電樞在預(yù)設(shè)時間內(nèi)短接包括：

控制與電機連接的功率模塊的各相上橋臂全部導(dǎo)通；或者

控制與電機連接的功率模塊的各相下橋臂全部導(dǎo)通。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)時間根據(jù)電機的外力作用進(jìn)行層級設(shè)置。

優(yōu)選地，在所述“在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)對電機轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)力矩”之后還包括：

判斷電機是否正常啟動；

在電機啟動失敗時，延長所述第一預(yù)設(shè)時間。

優(yōu)選地，在電機啟動失敗時，增大對電機轉(zhuǎn)子施加的預(yù)設(shè)力矩。

優(yōu)選地，在所述“獲取電機轉(zhuǎn)子位置角度”之前包括：

對電機進(jìn)行最大轉(zhuǎn)矩電流比控制，掃描電機的pi電流調(diào)節(jié)參數(shù)。

本發(fā)明提出一種預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的裝置，其特征在于，所述預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的裝置包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并在所述處理器上運行的預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的控制程序，所述預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的控制程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的方法的步驟。

本發(fā)明提出一種空調(diào)設(shè)備，所述空調(diào)設(shè)備包括如上所述的預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的裝置。

本發(fā)明還提出一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)上存儲有預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的控制程序，所述預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的控制程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的步驟。

本發(fā)明技術(shù)方案通過將電機的電樞短路，使得電機負(fù)載趨于無窮大，從而當(dāng)外力作用于電機的風(fēng)葉上時，電機能夠保持靜止；再通過電機轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)的力矩，防止電機受到外力作用而反轉(zhuǎn)，在第二預(yù)設(shè)時間之后，再控制電機開環(huán)啟動，保證電機在運行過程中的運行頻率與設(shè)定頻率相差在正常范圍內(nèi)，避免電機定子電流過大導(dǎo)致硬件或軟件過流。本發(fā)明技術(shù)方案提高了電機的安全性與可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法一實施例的一流程圖；

圖2為本發(fā)明預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法一實施例的另一流程圖；

圖3為本發(fā)明風(fēng)機速度調(diào)節(jié)器工作的一實施例的流程圖；

圖4為本發(fā)明預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法一實施例的再一流程圖；

圖5為本發(fā)明空調(diào)設(shè)備一實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明空調(diào)設(shè)備一實施例的主電路拓?fù)涫疽鈭D；

圖7為本發(fā)明電機處于“發(fā)電”模式下的等效電路結(jié)構(gòu)圖。

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要說明，本發(fā)明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，在本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)人認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。

本發(fā)明提出一種預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法。本發(fā)明實施例中，該電機采用pmsm(permanentmagnetsynchronousmotor，永磁同步電機)。

參照圖1，在本發(fā)明實施例中，該預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法，該方法包括：

s200、獲取電機轉(zhuǎn)子位置角度；

s400、控制電機的電樞在第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)短接；

s500、依據(jù)獲取的電機轉(zhuǎn)子位置角度，在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)對電機轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)力矩。

值得說明的是，本實施例中，該電機應(yīng)用于空調(diào)設(shè)備的風(fēng)機上。參照圖6，該風(fēng)機包括有整流模塊、ipm(intelligentpowermodule，智能功率模塊)等。

風(fēng)機狀態(tài)判定首先對風(fēng)機位置進(jìn)行判定，因為轉(zhuǎn)子磁場定向控制要求轉(zhuǎn)子位置已知，所以在風(fēng)機啟動前需要對其位置(即轉(zhuǎn)子角度相位)進(jìn)行檢測。

在定位完成后，風(fēng)機進(jìn)入“發(fā)電機”模式，即控制器控制電機電樞強制短路并持續(xù)一段時間，此時風(fēng)機等效一發(fā)電機，此時不管有無外力或強臺風(fēng)驅(qū)動此時風(fēng)機均會進(jìn)入“強制動”模式，因為風(fēng)機此時等效“風(fēng)機發(fā)電機電樞短路”模式，即負(fù)載無窮大，風(fēng)機必將處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時為防風(fēng)機受到強風(fēng)或臺風(fēng)影響，再施加力矩并持續(xù)一段時間，此時風(fēng)機必將處于靜止。在靜止下再實行風(fēng)機開環(huán)啟動，風(fēng)機將成功轉(zhuǎn)入運行模式。

本發(fā)明技術(shù)方案通過將電機的電樞短路，使得電機負(fù)載趨于無窮大，從而當(dāng)外力作用于電機的風(fēng)葉上時，電機能夠保持靜止；再通過電機轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)的力矩，防止電機受到外力作用而反轉(zhuǎn)，在第二預(yù)設(shè)時間之后，再控制電機開環(huán)啟動，保證電機在運行過程中的運行頻率與設(shè)定頻率相差在正常范圍內(nèi)，避免電機定子電流過大導(dǎo)致引起硬件或軟件過流。本發(fā)明技術(shù)方案提高了電機的安全性與可靠性。

進(jìn)一步地，在所述“獲取電機轉(zhuǎn)子位置角度”之后、所述“控制電機的電樞在預(yù)設(shè)時間內(nèi)短接”之前還包括：

s300、再次獲取電機轉(zhuǎn)子位置角度，根據(jù)第二次獲取的位置角度對電機轉(zhuǎn)子的位置角度進(jìn)行糾偏。

需要說明的是，這里進(jìn)行二次判定的原因是因為第一次風(fēng)機估算位置有偏差，造成電機轉(zhuǎn)子實際角度與估算角度存在誤差，這樣會造成電機轉(zhuǎn)子實際定位位置與理論位置不符，進(jìn)行二次定位的原因是糾正這個偏差以補償轉(zhuǎn)子磁鏈合成力矩偏差，這樣風(fēng)機轉(zhuǎn)子就會在第一次定位的基礎(chǔ)上達(dá)到指定位置。

參照圖7，進(jìn)一步地，所述控制電機的電樞在預(yù)設(shè)時間內(nèi)短接包括：

控制與電機連接的功率模塊的各相上橋臂全部導(dǎo)通；或者

控制與電機連接的功率模塊的各相下橋臂全部導(dǎo)通。

本發(fā)明實施例中，該ipm模塊包括六個功率管，分別為igbt1、igbt2、igbt3、igbt4、igbt5、及igbt。通過控制功率模塊(即ipm)各相上橋臂的功率管全部導(dǎo)通，即控制igbt1、igbt3及igbt5導(dǎo)通，使得電機電樞短路；或者，控制各相上橋臂的功率管全部導(dǎo)通，即控制igbt2、igbt4及igbt6導(dǎo)通，使得電機電樞短路。當(dāng)電機電樞短路時，圖7為電機的等效電路圖。其中，r表示等效電阻，l表示等效電感。

此外，要控制電機的電樞短路，還可以通過增加硬件電路，例如，在電機的每一相之間都增設(shè)繼電器，要控制電機電樞短路，只需控制繼電器導(dǎo)通即可。

進(jìn)一步地，所述第一預(yù)設(shè)時間根據(jù)電機的外力作用進(jìn)行層級設(shè)置。

需要說明的是，當(dāng)電機處于發(fā)電機模式時，第一預(yù)設(shè)時間可以根據(jù)外力風(fēng)速及級別進(jìn)行分段層級設(shè)置，這樣就可以有效兼顧ipm的母線電壓及外力風(fēng)速影響不至于造成母線電壓過高保護，及對施加力矩時間的影響。

參照表1，表1為本發(fā)明中模擬風(fēng)速對照表。通常，風(fēng)速被分成0到12級，最小0級風(fēng)表示無風(fēng)，最大12級風(fēng)表示颶風(fēng)。因此，第一預(yù)設(shè)時間也可對應(yīng)的被設(shè)置成0到12級，形成13個層級。

表1

進(jìn)一步地，在所述“在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)對電機轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)力矩”之后還包括：

s600、判斷電機是否正常啟動；在電機啟動失敗時，延長所述第一預(yù)設(shè)時間。

進(jìn)一步地，在電機啟動失敗時，增大對電機轉(zhuǎn)子施加的預(yù)設(shè)力矩。

本實施例中，在電機啟動失敗時，則重新進(jìn)入“發(fā)電機層級”模式(進(jìn)入第二級別)，所謂第二級別就是在保證與系統(tǒng)中央主控可靠地前提下，延長第一預(yù)設(shè)時間時間并增加施加力矩大小，使其風(fēng)機等效制動力矩增強，所設(shè)置制動級別需要考慮空調(diào)機組所處的風(fēng)力級別、常規(guī)風(fēng)速及安裝通風(fēng)環(huán)境等。推薦設(shè)置“發(fā)電機層級”一般為3～6級別。

進(jìn)一步地，在所述“獲取電機轉(zhuǎn)子位置角度”之前包括：

s100、對電機進(jìn)行最大轉(zhuǎn)矩電流比控制，掃描電機的pi電流調(diào)節(jié)參數(shù)。

最大轉(zhuǎn)矩電流比控制，又稱為定子電流最小控制，即在給定轉(zhuǎn)矩的情況下，最優(yōu)配置交直軸電流分量，使定子電流最小，達(dá)到單位電流下電機輸出轉(zhuǎn)矩最大。最大轉(zhuǎn)矩電流比控制可以減小電機銅耗，提高運行效率，從而使整個系統(tǒng)的控制得到優(yōu)化。保證了各頻段平穩(wěn)運行，尤其是在頻段卻換點能平滑過渡無突變。

同時對風(fēng)機不同頻段的pi參數(shù)進(jìn)行掃描，將故障寫入存儲器eeprom、記錄并處理風(fēng)機運行時間等，以用于后續(xù)風(fēng)機的控制。

參照3及圖4，對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述：

本實施例中電機asr(automaticspeedregulator，速度調(diào)節(jié)器)開始工作時，按照下列步驟運行：

s10、對電機的進(jìn)行故障檢測及判斷；

s20、對電機進(jìn)行mtpa(maximumtorqueperampere，最大轉(zhuǎn)矩電流比)控制；

s30、對電機的控制參數(shù)進(jìn)行掃描，例如pi參數(shù)；

s40、結(jié)合掃描的參數(shù)，對電機的狀態(tài)進(jìn)行判斷；當(dāng)電機正常時，進(jìn)入步驟s50；當(dāng)電機狀態(tài)不正常時，繼續(xù)對電機參數(shù)進(jìn)行掃描。

s50、當(dāng)電機狀態(tài)正常時，控制電機啟動運行。

需要說明的是，現(xiàn)對步驟s40進(jìn)行具體說明，其中步驟s40包括：

s41、第一次對電機的轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位；

s42、第二次對電機的轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位，以控制電機轉(zhuǎn)子的理論位置與實際位置的誤差在允許的范圍內(nèi)；

s43、電機進(jìn)入發(fā)電層級模式，這里層級設(shè)定為電機上一次電機啟動時的層級，一般在3～6級；

s44、e方設(shè)置第一預(yù)設(shè)時間，e方是指eeprom存儲器，第一預(yù)設(shè)時間即為電機電樞短接時間；

s45、檢測第一預(yù)設(shè)時間是否達(dá)到，若是，則進(jìn)入步驟s46，若否在，則繼續(xù)判斷；

s46、對電機的m、t軸施加預(yù)設(shè)的力矩，這里的預(yù)設(shè)力矩不得超過電機所能承受的最大值；

s47、e方設(shè)置第二預(yù)設(shè)時間，這里第二預(yù)設(shè)時間為施加預(yù)設(shè)力矩的時間；

s48、檢測第二預(yù)設(shè)時間是否達(dá)到，若是，進(jìn)入步驟s49，若否，則返回至s43，對第一預(yù)設(shè)時間和力矩進(jìn)行設(shè)置；

s49、結(jié)束電機狀態(tài)判斷。

通過采用本發(fā)明技術(shù)方案，使風(fēng)機在較大范圍的臺風(fēng)以下均能正常啟動，降低了售后風(fēng)機失步及過流故障率，進(jìn)一步提高了風(fēng)機驅(qū)動可靠性及整機可靠性。

本發(fā)明提出一種預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的裝置，其特征在于，所述預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的裝置包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并在所述處理器上運行的預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的控制程序，所述預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的控制程序被所述處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的方法的步驟。

本發(fā)明提出一種空調(diào)設(shè)備，所述空調(diào)設(shè)備包括如上所述的預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的裝置。

本發(fā)明還提出一種空調(diào)設(shè)備，該空調(diào)設(shè)備包括預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的裝置，該預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的裝置的具體結(jié)構(gòu)參照上述實施例，由于本空調(diào)設(shè)備采用了上述所有實施例的全部技術(shù)方案，因此至少具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果，在此不再一一贅述。

參照圖5，現(xiàn)結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步闡述。該空調(diào)設(shè)備包括有控制器10、濾波模塊20、整流模塊30、軟起電路40、開關(guān)電源50、母線采樣電路60、故障檢測電路70、驅(qū)動電路80及電機電流采樣電路90。其中，軟起電路80用于在控制pmsm啟動時，讓電壓緩慢上升，減少對后級電路的沖擊；母線電壓采樣電路60用于采樣ipm的母線電壓；故障檢測電路70用于檢測ipm的過流或過壓；控制器10通過驅(qū)動電路輸出六路pwm控制信號至ipm；電機電流采樣電路90對pmsm任意兩相電流進(jìn)行采集。開關(guān)電源50則用于給控制器10、母線采樣電路60、故障檢測電路70、驅(qū)動電路80及電機電流采樣電路90進(jìn)行供電。

本發(fā)明還提出一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)上存儲有預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的控制程序，所述預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的控制程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述的預(yù)防電機反轉(zhuǎn)的方法的步驟。

通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到上述實施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當(dāng)然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在如上所述的一個存儲介質(zhì)(如rom/ram、磁碟、光盤)中，包括若干指令用以使得一臺終端設(shè)備(可以是手機，計算機，服務(wù)器，空調(diào)設(shè)備，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述的方法。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。