專利名稱：空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用微電子計(jì)算機(jī)控制的空氣調(diào)節(jié)機(jī)，特別涉及用于鼓風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的控制方法。
圖2為將微電子計(jì)算機(jī)接入到閉環(huán)控制系統(tǒng)內(nèi)的電路構(gòu)成方塊圖，3為交流電動(dòng)機(jī)，1為交流電源，2為三端雙向可控硅元件，用作控制加到交流電動(dòng)機(jī)3上的電源電壓的相位變動(dòng)手段，9表示三端雙向可控硅元件2的控制極，4為檢測(cè)交流電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)電路，10為檢測(cè)零交叉計(jì)時(shí)的零交叉計(jì)時(shí)檢測(cè)電路，11為用以控制三端雙向可控硅元件2的微電子計(jì)算機(jī)。
接著就已有的用微電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的控制內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。用圖3表示三端雙向可控硅相位控制輸出的概要情況。在圖3中(a)表示交流電源的時(shí)間圖，(b)表示輸入到三端雙向可控硅的控制極上的定時(shí)觸發(fā)脈沖的時(shí)間圖。三端雙向可控硅通過(guò)將觸發(fā)脈沖加到控制極上而成為導(dǎo)通狀態(tài)，并將電功率供給電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電流一變?yōu)榱?，則成關(guān)斷狀態(tài)。通過(guò)使加給該觸發(fā)脈沖的定時(shí)改變，而改變向電動(dòng)機(jī)所供給的電功率，從而使旋轉(zhuǎn)速度可變。接著在圖4中表示微電子計(jì)算機(jī)的控制流程圖，該微電子計(jì)算機(jī)用來(lái)使旋轉(zhuǎn)速度接近給定的旋轉(zhuǎn)速度。首先在圖4的步驟S1中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)。在步驟S3中將上述檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度和給定的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行比較，在檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度比給定的旋轉(zhuǎn)速度慢時(shí)，在步驟S4中使加到三端雙向可控硅的控制極上的觸發(fā)定時(shí)提前一級(jí)，相反地當(dāng)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)速度比給定的旋轉(zhuǎn)速度快時(shí)，在步驟S5中使上述觸發(fā)定時(shí)推遲一級(jí)，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述操作，來(lái)進(jìn)行控制使之不斷接近給定的旋轉(zhuǎn)速度。又上述觸發(fā)定時(shí)的一級(jí)變更幅度是根據(jù)微電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理(包括其他處理)的能力及速度而規(guī)定的幅度，從微電子計(jì)算機(jī)向三端雙向可控硅的控制極所輸出的發(fā)生觸發(fā)脈沖的定時(shí)基本上不是模擬式的輸出，而是量化了的階梯式的輸出。
根據(jù)上述的已有的控制方法，如圖5所示，只要上述給定的旋轉(zhuǎn)速度和上述檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)速度不一致，則即使上述電動(dòng)機(jī)的負(fù)載一定，但由于反復(fù)進(jìn)行觸發(fā)脈沖定時(shí)“提前一級(jí)”與“推遲一級(jí)”，故等于使旋轉(zhuǎn)速度經(jīng)常變動(dòng)，為此存在的問(wèn)題是會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
本發(fā)明是為了解決和消除上述問(wèn)題而提出的，其目的在于實(shí)現(xiàn)的對(duì)空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的控制能做到在負(fù)荷一定時(shí)使旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定在接近給定的旋轉(zhuǎn)速度，并消滅振動(dòng)和噪聲，同時(shí)，對(duì)于因負(fù)荷變動(dòng)大于一定值以上而引起的旋轉(zhuǎn)速度變化，進(jìn)行輸出調(diào)整，并控制成使旋轉(zhuǎn)速度接近給定的旋轉(zhuǎn)速度，從而做到使振動(dòng)和噪聲達(dá)到最低限度。
根據(jù)本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的控制方法，解決了存在的問(wèn)題，這是由于在進(jìn)行使之接近給定旋轉(zhuǎn)速度的控制時(shí)，使給定旋轉(zhuǎn)速度具有一容許范圍，在檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)入到該容許范圍內(nèi)時(shí)，使作為調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度的相位變動(dòng)手段的三端雙向可控硅的控制極觸發(fā)定時(shí)固定，在控制極觸發(fā)定時(shí)被固定時(shí)不對(duì)伴隨電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷變動(dòng)而變動(dòng)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行使其接近給定旋轉(zhuǎn)速度的控制，此時(shí)重新另外設(shè)定旋轉(zhuǎn)速度容許范圍，使此容許范圍的幅度取得比進(jìn)行使之接近上述給定旋轉(zhuǎn)速度的控制時(shí)的容許范圍的幅度更大。
在進(jìn)行在本發(fā)明中的使之接近給定旋轉(zhuǎn)速度的控制時(shí)，在檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)入上述給定旋轉(zhuǎn)速度的容許范圍內(nèi)時(shí)，由于不進(jìn)行調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度的輸出變動(dòng)，故只要電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷設(shè)有變動(dòng)就能得到穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)速度，與此同時(shí)，因輸出固定后使容許范圍擴(kuò)大，故即使產(chǎn)生一些負(fù)荷變動(dòng)也不進(jìn)行輸出變動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的控制，并能使振動(dòng)及噪聲大幅度地降低。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的控制的一實(shí)施例的總構(gòu)成圖。此實(shí)施例從圖1可以看出做成在交流電動(dòng)機(jī)3上設(shè)有旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4，通過(guò)以此旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器4的檢測(cè)信號(hào)為輸入的旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段5來(lái)檢測(cè)交流電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)其輸出，用輸出決定手段6將給定旋轉(zhuǎn)速度和測(cè)定的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行比較，從而決定導(dǎo)通角，并根據(jù)該決定手段6的輸出和檢測(cè)用以驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)3的交流電源1的零交叉定時(shí)的零交叉定時(shí)檢測(cè)手段7的輸出，每隔半個(gè)周期通過(guò)相位控制輸出手段控制三端雙向可控硅2的控制極觸發(fā)定時(shí)。
即，由于備有用以驅(qū)動(dòng)空氣循環(huán)用鼓風(fēng)機(jī)的交流電動(dòng)機(jī)3，并通過(guò)零交叉定時(shí)檢測(cè)手段檢測(cè)為驅(qū)動(dòng)該交流電動(dòng)機(jī)3而供給的交流電源1的電壓的零交叉定時(shí)，通過(guò)相位控制輸出手段8每隔電壓的半個(gè)周期對(duì)導(dǎo)通角進(jìn)行控制，從而使加到交流電動(dòng)機(jī)3上的電壓可變，并使旋轉(zhuǎn)速度變化。且輸入到該相位控制輸出手段8的導(dǎo)通角由輸出決定手段6決定，該輸出決定手段6根據(jù)事先設(shè)定的給定旋轉(zhuǎn)速度和由旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段5所檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)決定為使其給定旋轉(zhuǎn)速度接近而量化了的階梯導(dǎo)通角。且在該輸出決定手段6中當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段5的輸出的旋轉(zhuǎn)速度在以給定旋轉(zhuǎn)速度為中心的事先設(shè)定的容許范圍A之外時(shí)，通過(guò)該輸出決定手段6內(nèi)的導(dǎo)通角決定手段(未圖示)來(lái)設(shè)定使交流電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度接近給定旋轉(zhuǎn)速度的新的導(dǎo)通角，并輸出到相位控制輸出手段8。又當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段5輸出的旋轉(zhuǎn)速度在以給定旋轉(zhuǎn)速度為中心的事先設(shè)定的容許范圍(A)內(nèi)時(shí)不變動(dòng)導(dǎo)通角，而通過(guò)導(dǎo)通角決定手段將導(dǎo)通角設(shè)定成與上一次的相同，并輸出到相位控制輸出手段8。與此同時(shí)，將該輸出決定手段6的以上述給定旋轉(zhuǎn)速度為中心的容許范圍從上述容許范圍(A)變動(dòng)到范圍更寬的新的容許范圍(B)上。
這樣，在把容許范圍變動(dòng)到更寬的容許范圍(B)以后，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段5輸出的旋轉(zhuǎn)速度在以給定旋轉(zhuǎn)速度為中心的、該新變動(dòng)的容許范圍內(nèi)時(shí)，不改變導(dǎo)通角，而由該輸出決定手段6內(nèi)的導(dǎo)通角決定手段來(lái)設(shè)定和上次相同的導(dǎo)通角，并輸出到相位控制輸出手段8上。
且，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段5輸出的旋轉(zhuǎn)速度在以給定旋轉(zhuǎn)速度為中心的、新的變動(dòng)了的容許范圍(B)之外時(shí)，由導(dǎo)通角決定手段來(lái)設(shè)定使旋轉(zhuǎn)速度接近給定旋轉(zhuǎn)速度的新導(dǎo)通角，并輸出到上述相位控制輸出手段8上。
與此同時(shí)，使該輸出決定手段6的以給定旋轉(zhuǎn)速度為中心的容許范圍從上述容許范圍B再變回到比上述容許范圍B狹小的上述容許范圍A內(nèi)。
這樣，為通過(guò)輸出決定手段6在交流電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度已接近給定旋轉(zhuǎn)速度時(shí)即在容許范圍A內(nèi)時(shí)保持其原樣不變，且使進(jìn)行下一個(gè)控制的時(shí)點(diǎn)全面變化，并在從給定旋轉(zhuǎn)速度離開時(shí)，即到達(dá)容許范圍B時(shí)之前，不進(jìn)行下一個(gè)控制，又在交流電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度一度接近給定值之后，交流電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度又變化到擴(kuò)大的容許范圍B之外即離開給定的旋轉(zhuǎn)速度方向過(guò)于遠(yuǎn)時(shí)，為了使之更快地接近給定的旋轉(zhuǎn)速度而使容許范圍返回到比范圍B較狹小的范圍A，因而已通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)3的旋轉(zhuǎn)速度的變化值減少了切換點(diǎn)數(shù)，故使負(fù)荷變動(dòng)時(shí)間變小，因而當(dāng)時(shí)發(fā)生的振動(dòng)及噪聲也大幅度地減小。
可是，用上述的輸出決定手段6進(jìn)行的控制也可用微電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行，而且不僅對(duì)輸出決定手段6甚至對(duì)旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段5和相位控制輸出手段8的圖1的12均可用微電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，為了不進(jìn)行過(guò)多的切換，已根據(jù)變化值使容許范圍變化，故能壓低空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)的交流電動(dòng)機(jī)的切換次數(shù)，從而使在切斷時(shí)發(fā)生的振動(dòng)及噪聲大幅度地減小。
圖1為表示本發(fā)明的一實(shí)施例的總構(gòu)成圖;
圖2為在閉環(huán)控制系統(tǒng)內(nèi)接入微電子計(jì)算機(jī)的電路構(gòu)成方塊圖;
圖3為表示三端雙向可控硅相位控制的概要情況的圖;
圖4為已有的微電子計(jì)算機(jī)的控制流程圖;
圖5為表示已有的用微電子計(jì)算機(jī)所進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)速度的控制狀態(tài)的圖。
在圖中1為交流電源，2為相位變動(dòng)手段，3為交流電動(dòng)機(jī)，4為旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器，5為旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段，6為輸出決定手段，7為零交叉定時(shí)檢測(cè)手段，8為相位控制輸出手段。
權(quán)利要求
1.一種空氣調(diào)節(jié)機(jī)，備有驅(qū)動(dòng)空氣循環(huán)用鼓風(fēng)機(jī)的交流電動(dòng)機(jī)，檢測(cè)該交流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，供給上述交流電動(dòng)機(jī)的交流電源，檢測(cè)該交流電源的電壓的零交叉定時(shí)的零交叉定時(shí)檢測(cè)手段和變動(dòng)供給上述交流電動(dòng)機(jī)的電壓的相位的相位變動(dòng)手段，其特征在于設(shè)有從上述旋轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)上述交流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段，將由該旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)速度和設(shè)定的給定旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行比較，以決定上述交流電動(dòng)機(jī)的導(dǎo)通角的輸出決定手段，通過(guò)由該輸出決定手段決定的導(dǎo)通角和來(lái)自上述零交叉定時(shí)檢測(cè)手段的輸出來(lái)控制上述相位變動(dòng)手段的相位控制輸出手段；通過(guò)上述輸出決定手段，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段輸出的旋轉(zhuǎn)速度在以上述給定的旋轉(zhuǎn)速度為中心的事前設(shè)定的容許范圍A之外時(shí)，設(shè)定可接近上述給定旋轉(zhuǎn)速度的新的導(dǎo)通角，并輸出給上述相位控制輸出手段，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段輸出的旋轉(zhuǎn)速度在以上述給定的旋轉(zhuǎn)速度為中心的事前設(shè)定的容許范圍A內(nèi)時(shí)，不變動(dòng)導(dǎo)通角，就輸出給上述相位控制輸出手段，且將上述輸出決定手段的以上述給定旋轉(zhuǎn)速度為中心的容許范圍從上述容許范圍A變動(dòng)到范圍更廣的新的容許范圍B，在變動(dòng)到容許范圍B之后，當(dāng)上述旋轉(zhuǎn)速度檢測(cè)手段輸出的旋轉(zhuǎn)速度在以上述給定的旋轉(zhuǎn)速度為中心的新變動(dòng)的上述容許范圍B內(nèi)時(shí)不變動(dòng)導(dǎo)通角，就輸出給上述相位控制輸出手段，而當(dāng)在上述容許范圍B以外時(shí)則設(shè)定可接近上述給定旋轉(zhuǎn)速度的新導(dǎo)通角，并輸出給上述相位控制輸出手段，且使上述輸出決定手段的以上述給定旋轉(zhuǎn)速度為中心的容許范圍從上述容許范圍B變回到范圍狹小的上述容許范圍A。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于通過(guò)微電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)輸出決定手段。
3.如權(quán)利要求2所述的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于通過(guò)微電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)相位控制輸出手段，輸出決定手段和放置速度檢測(cè)手段。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的控制方法，其特征在于通過(guò)從零交叉定時(shí)檢測(cè)手段來(lái)的輸出每隔電壓的半個(gè)周期對(duì)相位變動(dòng)手段進(jìn)行控制一次。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的空氣調(diào)節(jié)機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)用電動(dòng)機(jī)的控制方法，在作接近給定旋轉(zhuǎn)速度的控制時(shí)，在檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)入到上述給定旋轉(zhuǎn)速度的容許范圍內(nèi)時(shí)不作可調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度的輸出變動(dòng)，只要電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷不變動(dòng)，則可得到穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)速度，同時(shí)輸出固定后擴(kuò)大容許范圍，即使稍微發(fā)生負(fù)荷變動(dòng)也不進(jìn)行輸出變動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的控制，因而能使振動(dòng)及噪聲降低。
文檔編號(hào)F24F11/04GK1031631SQ88106258
公開日1989年3月8日 申請(qǐng)日期1988年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月24日
發(fā)明者青木英樹, 村田充, 坂本泰堂 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社