專利名稱：風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的空調(diào)風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，位置傳感器占據(jù)重要位置。位置傳感器檢測(cè)風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)子的位置信息，并將檢測(cè)到的位置信息反饋給控制裝置?？刂蒲b置根據(jù)該反饋的位置信 息調(diào)節(jié)功率開關(guān)管的通斷，進(jìn)而調(diào)節(jié)空調(diào)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。目前常用的位置傳感器包括光電編 碼器、霍爾傳感器、測(cè)速發(fā)電機(jī)等等。然而，這些位置傳感器往往體積龐大，因而不但安裝復(fù) 雜、維護(hù)不便而且大大增加了系統(tǒng)成本和體積。并且，某些位置傳感器受工作環(huán)境的影響， 使得系統(tǒng)的可靠性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)必須安裝位置傳感 器，導(dǎo)致安裝復(fù)雜、維護(hù)不便而且大大增加了系統(tǒng)成本和體積的缺陷，提供一種無需位置傳 感器的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng) 空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，基于所述風(fēng)機(jī)的位置信息控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制裝置，其中 所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括三相電流采樣裝置，用于采樣所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相采樣電流；電流計(jì)算裝置，用于計(jì)算通過所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的給定計(jì)算電流；估算裝置，用于基于所述三相采樣電流和所述給定計(jì)算電流獲得所述風(fēng)機(jī)的估算 位置信息。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述估算位置信息包括估算轉(zhuǎn)速和估算角度位 置。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述估算裝置進(jìn)一步包括角度位置估算模塊，用于接收所述三相采樣電流和所述給定計(jì)算電流，并基于所 述三相采樣電流和所述給定計(jì)算電流計(jì)算估算角度位置；轉(zhuǎn)速估算模塊，基于所述估算位置角度微分計(jì)算所述估算轉(zhuǎn)速。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述角度位置估算模塊進(jìn)一步包括克拉克變換單元，用于接收所述三相采樣電流并將所述三相采樣電流轉(zhuǎn)換成位于 α，β坐標(biāo)系中的α電流和β電流；第一 PI運(yùn)算單元，用于接收所述α電流，β電流和給定計(jì)算電流，對(duì)所述α電 流，β電流和給定計(jì)算電流進(jìn)行PI運(yùn)算以獲得α反電動(dòng)勢(shì)和β反電動(dòng)勢(shì)；反正切單元，用于接收所述α反電動(dòng)勢(shì)和β反電動(dòng)勢(shì)，并對(duì)所述α反電動(dòng)勢(shì)和 β反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行反正切運(yùn)算以獲得估算角度位置。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述控制裝置進(jìn)一步包括逆變模塊，用于基于接收到的空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行；逆變電流采樣模塊，用于采樣所述逆變模塊的電流；給定計(jì)算電流模塊，用于接收所述估算轉(zhuǎn)速并基于給定轉(zhuǎn)速和所述估算轉(zhuǎn)速計(jì)算 給定計(jì)算電流；空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)生成模塊，用于接收所述給定計(jì)算電流和逆變模塊采 樣電流，并基于所述給定計(jì)算電流和逆變模塊采樣電流生成空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)生成模塊進(jìn)一 步包括第二 PI運(yùn)算單元，用于對(duì)所述給定計(jì)算電流和所述逆變模塊采樣電流進(jìn)行PI運(yùn) 算以獲得d和q坐標(biāo)系中的d電壓和q電壓；派克逆變換單元，用于對(duì)所述d電壓和q電壓進(jìn)行派克逆變換以生成α，β坐標(biāo) 系中的α電壓和β電壓；克拉克逆變換單元，用于對(duì)所述α電壓和β電壓進(jìn)行克拉克逆變換以生成三相 電壓；空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)生成單元，用于接收所述三相電壓以基于所述三相電 壓生成用于所述空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述控制裝置進(jìn)一步包括溫度采樣模塊，用于采樣所述逆變模塊的溫度信號(hào)；過溫保護(hù)模塊，用于基于采樣溫度信號(hào)生成用于控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)閉的過溫保 護(hù)信號(hào)。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述逆變電流采樣模塊包括連接到所述逆變模 塊的功率開關(guān)管一側(cè)的電流采樣單元，和與所述電流采樣單元連接以放大所述逆變模塊采 樣電流的調(diào)制放大單元。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述控制裝置進(jìn)一步包括連接到三相電源輸入 端以用于濾波三相電源輸入電流的濾波模塊。在本發(fā)明所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，所述控制裝置進(jìn)一步包括連接到三相電源輸入 端以用于電磁兼容性(EMC)防護(hù)所述輸入三相電源的EMC防護(hù)模塊。 實(shí)施本發(fā)明的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，通過采樣所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相采樣電流和計(jì)算驅(qū)動(dòng) 電機(jī)的給定計(jì)算電流，從而估算風(fēng)機(jī)的角度位置和轉(zhuǎn)速，進(jìn)而得到控制逆變模塊中的功率 開關(guān)管的空間矢量脈寬調(diào)制(Space Vector Pulse WidthModulation，SVPWM)控制信號(hào)，最 終達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，在省去位置傳感器的同時(shí)，保證了對(duì)風(fēng)機(jī)的精確控制。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的原理框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電路模型示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的估算裝置的原理框圖；圖4是采用圖3的估算裝置310計(jì)算估算角度位置和估算轉(zhuǎn)速的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的控制裝置的原理框圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的逆變電流采樣模塊示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的給定計(jì)算電流計(jì)算原理示意 圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào) 生成原理示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的原理框圖。如圖1所示，本發(fā) 明的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)500、控制裝置400、三相電流采樣裝置100、電流計(jì)算裝 置200和估算裝置300。其中所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)500可與風(fēng)機(jī)連接，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)空調(diào)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 所述控制裝置400接收風(fēng)機(jī)的位置信息，并基于該位置信息控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而控制 風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)、停止以及轉(zhuǎn)速。在現(xiàn)有技術(shù)中，控制裝置400所接收的位置信息一般來自位置 傳感器。而在本發(fā)明，并不在風(fēng)機(jī)側(cè)設(shè)置位置傳感器，而是通過估算風(fēng)機(jī)的角度位置和轉(zhuǎn)速 的方式為控制裝置400提供風(fēng)機(jī)的估算位置信息。在本發(fā)明的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，通過連接 到驅(qū)動(dòng)電機(jī)500側(cè)的三相電流采樣裝置100來采樣所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相采樣電流。接著該 三相采樣電流被送到估算裝置300。在本發(fā)明的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中，通過電流計(jì)算裝置200來 計(jì)算通過所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)500的給定計(jì)算電流。一般情況下，電流計(jì)算裝置200可以基于驅(qū) 動(dòng)電機(jī)500的電路模型來進(jìn)行計(jì)算給定計(jì)算電流。圖2示出了本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)電機(jī)500的電 路模型示意圖。驅(qū)動(dòng)電機(jī)500等效為電感Ls和電阻Rs，通過計(jì)算流過該等效電感Ls和電 阻Rs的電流為給定計(jì)算電流。該驅(qū)動(dòng)電機(jī)500的電路模型可以是固定，比如按照出廠設(shè)定， 也可以根據(jù)實(shí)際使用情況對(duì)該電路模型進(jìn)行調(diào)整。在本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施例中，也可以 采用其他方法設(shè)置給定計(jì)算電流。比如，可以按照驅(qū)動(dòng)電機(jī)的類型，預(yù)設(shè)給定計(jì)算電流，也 可以基于實(shí)際情況，調(diào)整給定計(jì)算電流。在獲得所述采樣三相電路和給定計(jì)算電流以后，估 算模塊300將基于該所述三相采樣電流和給定計(jì)算電流獲得所述風(fēng)機(jī)的估算位置信息。在本實(shí)施例中，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的風(fēng)機(jī)控制裝置和驅(qū)動(dòng)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)本發(fā) 明。此外，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何三相電流采樣裝置來采樣該驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相采 樣電流。除了本申請(qǐng)圖3示出的估算裝置外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)實(shí)際需要，基于該 所述三相采樣電流和給定計(jì)算電流獲得所述風(fēng)機(jī)的估算位置信息。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述估算位置信息包括估算轉(zhuǎn)速和估算角度位置。在 本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置其他估算位置信息，或可以使用實(shí)際的 位置信息。圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的估算裝置的原理框圖。如圖3所示，該估算裝 置300包括角度位置估算模塊310和轉(zhuǎn)速估算模塊320。其中，該角度位置估算模塊300分 別直接或者通信連接到該三相電流采樣裝置100和電流計(jì)算裝置200，用于接收所述三相 采樣電流和所述給定計(jì)算電流。當(dāng)然，也可將所述三相采樣電流和所述給定計(jì)算電流存儲(chǔ) 在至少一個(gè)存儲(chǔ)裝置中。該角度位置估算模塊300從所述存儲(chǔ)裝置從獲取所述三相采樣電 流和所述給定計(jì)算電流。隨后，所述角度位置估算模塊310基于所述三相采樣電流和所述 給定計(jì)算電流計(jì)算估算角度位置。本發(fā)明下述實(shí)施例中示出了基于所述三相采樣電流和所 述給定計(jì)算電流計(jì)算估算角度位置的方法。而實(shí)際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可采用本領(lǐng)域中已知的其他變換或者換算方法、公式和步驟來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在角度位置估算模塊310計(jì)算 出估算角度位置后，將其發(fā)送給轉(zhuǎn)速估算模塊320。轉(zhuǎn)速估算模塊320在接收到估算角度位 置后，可以微分計(jì)算所述估算轉(zhuǎn)速。在圖3示出的實(shí)施例中，該估算裝置310包括克拉克變換單元311、第一PI運(yùn)算單 元312和反正切單元313。圖4示出了采用圖3的估算裝置310計(jì)算估算角度位置和估算 轉(zhuǎn)速的示意圖。下面結(jié)合圖3的裝置和圖4的示意圖，對(duì)估算裝置310的計(jì)算流程進(jìn)行說 明。該克拉克(Clark)變換單元311接收所述三相采樣電流Iu，Iv，Iw，隨后將所述三相采 樣電流Iu，Iv, Iw轉(zhuǎn)換成位于α，β坐標(biāo)系中的α電流I α和β電流I β。隨后第一 PI 運(yùn)算單元312分別從所述克拉克(Clark)變換單元311和電流計(jì)算裝置200 (參見圖2)中 接收所述α電流I α，β電流I β和給定計(jì)算電流Is，對(duì)所述I α，β電流I β和給定計(jì) 算電流Is進(jìn)行加減PI運(yùn)算以獲得α反電動(dòng)勢(shì)Ea和β反電動(dòng)勢(shì)Εβ。反正切單元313 接收該α反電動(dòng)勢(shì)E α和β反電動(dòng)勢(shì)Εβ，并對(duì)所述α反電動(dòng)勢(shì)E α和β反電動(dòng)勢(shì)E β 進(jìn)行反正切運(yùn)算以獲得估算角度位置θ。在計(jì)算出估算角度位置θ后，可將其發(fā)送給轉(zhuǎn)速 估算模塊320。轉(zhuǎn)速估算模塊320在接收到估算角度位置θ后，可以微分計(jì)算所述估算轉(zhuǎn)
速Vo在圖1-4中示出的實(shí)施例中，控制裝置400可以采用現(xiàn)有技術(shù)中任何已知的，基于 風(fēng)機(jī)的位置信息對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制的控制裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，可以使 用任何已知的風(fēng)機(jī)控制裝置來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在此，本發(fā)明不受具體的風(fēng)機(jī)控制裝置的類型 的限制。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，示出了 一些特殊類型的控制裝置，其配合本發(fā)明的估算 裝置使用時(shí)，具有更高的精度。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的控制裝置的原理框圖。該控制 裝置可以用于圖1中示出的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，在此就僅對(duì)控制裝置的組成進(jìn)行說明。如圖5 所示，所述控制裝置400包括逆變模塊410、逆變電流采樣模塊420、給定計(jì)算電流模塊430 和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)控制信號(hào)生成模塊440。其中該逆變模塊410可與現(xiàn)有技術(shù) 相同，其基于接收到的空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)500(參見圖1)運(yùn)行。 逆變電流采樣模塊420連接到所述逆變模塊410側(cè)，以用于采樣所述逆變模塊的電流。給 定計(jì)算電流模塊430與該估算裝置300(參見圖1)通信連接，用于接收所述估算轉(zhuǎn)速并基 于給定轉(zhuǎn)速和所述估算轉(zhuǎn)速計(jì)算給定計(jì)算電流。空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)生成模塊440 分別從所述給定計(jì)算電流模塊430和逆變電流采樣模塊420接收所述給定計(jì)算電流和逆變 模塊采樣電流，并基于所述給定計(jì)算電流和逆變模塊采樣電流生成空間矢量脈寬調(diào)制控制 信號(hào)。在圖5示出的實(shí)施例中，所述逆變模塊410可采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何逆變模 塊，在此就不對(duì)其進(jìn)行累述了。所述逆變電流采樣模塊420也可采用本領(lǐng)域中已知的任何 采樣電路。圖6示出了優(yōu)選的逆變電流采樣模塊420，其包括電流采樣電路421和調(diào)制放大 電路422。其中該電流采樣電路421連接到逆變模塊410的功率開關(guān)管側(cè)以采樣所述三相 采樣電流Iu，Iv和Iw，并將該三相采樣電流Iu，Iv和Iw發(fā)送到調(diào)制放大電路422進(jìn)行調(diào) 制放大處理，以生成三相采樣電流Isampleu，I samp lev, Isamplew0圖7示出了使用給定計(jì) 算電流模塊430計(jì)算給定計(jì)算電流的計(jì)算原理示意圖。給定計(jì)算電流模塊430從所述估算 裝置300(參見圖1)接收估算轉(zhuǎn)速，并從存儲(chǔ)器(未示出)中接收預(yù)存的給定轉(zhuǎn)速，并對(duì)所述估算轉(zhuǎn)速和所述給定轉(zhuǎn)速進(jìn)行加減PI運(yùn)算，從而生成給定計(jì)算電流。圖8示出了基于圖5示出的SVPWM控制信號(hào)生成模塊400生成空間矢量脈寬調(diào)制 控制信號(hào)生成原理示意圖。下面結(jié)合圖8和圖5對(duì)該原理進(jìn)行說明。如圖5所示，所述空 間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)生成模塊440進(jìn)一步包括第二 PI運(yùn)算單元441、派克逆變換單元 442、克拉克逆變換單元443和SVPWM控制信號(hào)生成單元444。其中，該第二 PI運(yùn)算單元441 分別從所述給定計(jì)算電流模塊430和逆變電流采樣模塊420接收所述給定計(jì)算電流Ig和 逆變模塊采樣電流Is (參見圖幻，并對(duì)所述給定計(jì)算電流Ig和逆變模塊采樣電流Is進(jìn)行 加減PI運(yùn)算以獲得d和q坐標(biāo)系中的d電壓Ud和q電壓Uq。派克(Park)逆變換模塊442 接收所述d電壓Ud和q電壓Uq,并對(duì)其進(jìn)行派克逆變換以生成α，β坐標(biāo)系中的α電壓 Ua和β電壓υβ。隨后克拉克逆變換單元443對(duì)所述α電壓U α和β電壓U β進(jìn)行克 拉克逆變換以生成三相電壓。接著，空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)生成單元444接收所述三 相電壓以基于所述三相電壓生成用于所述空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)。該空間矢量脈寬調(diào) 制控制信號(hào)接著發(fā)送給逆變模塊410，進(jìn)而用于控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)500(參見圖1)運(yùn)行。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，為了保護(hù)逆變模塊410，所述控制裝置400進(jìn)一步包括 溫度采樣模塊，用于采樣所述逆變模塊410的溫度；以及過溫保護(hù)模塊，用于基于采樣溫度 信號(hào)生成用于控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)閉的過溫保護(hù)信號(hào)。所述溫度采樣模塊可以采用本領(lǐng)域 中已知的任何測(cè)溫裝置，例如溫度傳感器等等；所述過溫保護(hù)模塊也可以采用本領(lǐng)域中已 知的任何測(cè)溫裝置，例如過溫保護(hù)電路等等。 在本發(fā)明的其他優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制裝置進(jìn)一步包括連接到三相電源輸入端 以用于濾波三相電源輸入電流的濾波模塊。在本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制裝置 進(jìn)一步包括連接到三相電源輸入端以用于EMC防護(hù)所述輸入三相電源的EMC防護(hù)模塊。本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要，采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何濾波和EMC防護(hù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的上述濾波模塊和EMC防護(hù)模塊，在此就不對(duì)其進(jìn)行累述了。實(shí)施本發(fā)明的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，通過采樣逆變模塊一側(cè)的電流輸出，估算風(fēng)機(jī)的角 度位置和轉(zhuǎn)速，并將估算得到的角度位置和轉(zhuǎn)速作為電壓環(huán)的一個(gè)輸入，對(duì)電壓環(huán)進(jìn)行比 例積分控制，得到電流環(huán)的參考給定，對(duì)電流環(huán)進(jìn)行比例積分控制，得到控制逆變模塊中的 功率開關(guān)管的SVPWM控制信號(hào)，最終達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，在省去位置傳感器的同時(shí)， 保證了對(duì)風(fēng)機(jī)的精確控制。雖然本發(fā)明是通過具體實(shí)施例進(jìn)行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離 本發(fā)明范圍的情況下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變換及等同替代。因此，本發(fā)明不局限于所 公開的具體實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)空調(diào)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，基于所述風(fēng)機(jī)的位置信息 控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括三相電流采樣裝置，用于采樣所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相采樣電流； 電流計(jì)算裝置，用于計(jì)算通過所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的給定計(jì)算電流； 估算裝置，用于基于所述三相采樣電流和所述給定計(jì)算電流獲得所述風(fēng)機(jī)的估算位置 fn息ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，估算位置信息包括估算轉(zhuǎn)速和 估算角度位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述估算裝置進(jìn)一步包括角度位置估算模塊，用于接收所述三相采樣電流和所述給定計(jì)算電流，并基于所述三 相采樣電流和所述給定計(jì)算電流計(jì)算估算角度位置；轉(zhuǎn)速估算模塊，基于所述估算位置角度微分計(jì)算所述估算轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述角度位置估算模塊進(jìn)一步 包括克拉克變換單元，用于接收所述三相采樣電流并將所述三相采樣電流轉(zhuǎn)換成位于α， β坐標(biāo)系中的α電流和β電流；第一 PI運(yùn)算單元，用于接收所述α電流，β電流和給定計(jì)算電流，對(duì)所述α電流，β 電流和給定計(jì)算電流進(jìn)行PI運(yùn)算以獲得α反電動(dòng)勢(shì)和β反電動(dòng)勢(shì)；反正切單元，用于接收所述α反電動(dòng)勢(shì)和β反電動(dòng)勢(shì)，并對(duì)所述α反電動(dòng)勢(shì)和β反 電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行反正切運(yùn)算以獲得估算角度位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)一步包括 逆變模塊，用于基于接收到的空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行； 逆變電流采樣模塊，用于采樣所述逆變模塊的電流；給定計(jì)算電流模塊，用于接收所述估算轉(zhuǎn)速并基于給定轉(zhuǎn)速和所述估算轉(zhuǎn)速計(jì)算給定 計(jì)算電流；空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)生成模塊，用于接收所述給定計(jì)算電流和逆變模塊采樣電 流，并基于所述給定計(jì)算電流和逆變模塊采樣電流生成空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào) 生成模塊進(jìn)一步包括第二 PI運(yùn)算單元，用于對(duì)所述給定計(jì)算電流和所述逆變模塊采樣電流進(jìn)行PI運(yùn)算以 獲得d和q坐標(biāo)系中的d電壓和q電壓；派克逆變換單元，用于對(duì)所述d電壓和q電壓進(jìn)行派克逆變換以生成α，β坐標(biāo)系中 的α電壓和β電壓；克拉克逆變換單元，用于對(duì)所述α電壓和β電壓進(jìn)行克拉克逆變換以生成三相電壓；空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)生成單元，用于接收所述三相電壓以基于所述三相電壓生 成用于所述空間矢量脈寬調(diào)制控制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)一步包括 溫度采樣模塊，用于采樣所述逆變模塊的溫度信號(hào)；過溫保護(hù)模塊，用于基于采樣溫度信號(hào)生成用于控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)關(guān)閉的過溫保護(hù)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述逆變電流采樣模塊包括連接 到所述逆變模塊的功率開關(guān)管一側(cè)的電流采樣單元，和與所述電流采樣單元連接以放大所 述逆變模塊采樣電流的調(diào)制放大單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制 裝置進(jìn)一步包括連接到三相電源輸入端以用于濾波三相電源輸入電流的濾波模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制 裝置進(jìn)一步包括連接到三相電源輸入端以用于電磁兼容性防護(hù)所述輸入三相電源的電磁 兼容性防護(hù)模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，包括驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，基于所述風(fēng)機(jī)的位置信息控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制裝置，其中所述風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括三相電流采樣裝置，用于采樣所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相采樣電流；電流計(jì)算裝置，用于計(jì)算通過所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的給定計(jì)算電流；估算裝置，用于基于所述三相采樣電流和所述給定計(jì)算電流估算所述風(fēng)機(jī)的位置信息。實(shí)施本發(fā)明的風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)，通過采樣逆變模塊一側(cè)的電流輸出，估算風(fēng)機(jī)的角度位置和轉(zhuǎn)速，從而得到控制逆變模塊中的功率開關(guān)管的SVPWM控制信號(hào)，最終達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，在省去位置傳感器的同時(shí)，保證了對(duì)風(fēng)機(jī)的精確控制。
文檔編號(hào)F04D27/00GK102102681SQ201110046289
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者李方方, 王政, 王雷, 阮燕琴, 高奇峰 申請(qǐng)人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司