本發(fā)明涉及空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路、一種室外機及一種空調(diào)器。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中的空調(diào)器通過變頻器驅(qū)動室外風(fēng)機運轉(zhuǎn)。在相關(guān)技術(shù)中，空調(diào)器中的室外風(fēng)機如果遇到外風(fēng)(臺風(fēng)或者強臺風(fēng))，則處于停機狀態(tài)下的風(fēng)機也會發(fā)生轉(zhuǎn)動。如果外風(fēng)風(fēng)速較大，則電機的轉(zhuǎn)速較高，電機自身產(chǎn)生較大的感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓引起的再生電壓如果超過變頻器中的電子器件(例如電容)的耐壓值，則會造成電子器件損壞，造成經(jīng)濟損失，用戶體驗較差。

另外，如果外風(fēng)風(fēng)速過大，還會引起很多次生問題，例如，室外風(fēng)機風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞問題、室外風(fēng)機的軸承壽命問題、過電流引起的電機的啟動退磁問題、電力再生的過電壓問題等，降低了產(chǎn)品的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路，該保護電路可以解決臺風(fēng)引起的電子器件的損壞，同時可以避免發(fā)生臺風(fēng)引起的次生問題。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種室外機。本發(fā)明的又一個目的在于提出一種空調(diào)器。

為達到上述目的，本發(fā)明一方面實施例提出了一種空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路，包括：開關(guān)單元，所述開關(guān)單元包括至少兩個選擇開關(guān)，所述至少兩個選擇開關(guān)的開關(guān)觸點在第一位置與第二位置之間移動；變頻器，所述變頻器包括三相逆變單元和控制單元，所述三相逆變單元的直流端用以連接高壓直流電源，所述三相逆變單元的三相輸出端用以連接所述室外風(fēng)機中的電機，其中，當所述空調(diào)器啟動工作時，所述控制單元控制所述至少兩個選擇開關(guān)的開關(guān)觸點處于所述第一位置，以使所述三相輸出端連接到所述電機；當所述空調(diào)器停機時，所述控制單元控制所述至少兩個選擇開關(guān)的開關(guān)觸點處于所述第二位置，以使所述三相輸出端的任意兩相輸出端懸空、且所述電機中與所述任意兩相輸出端對應(yīng)的兩相繞組短接。

根據(jù)本發(fā)明實施例提出的空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路，當空調(diào)器啟動工作時，控制單元控制至少兩個選擇開關(guān)的開關(guān)觸點處于第一位置，以使三相逆變單元的三相輸出端連接到電機，當空調(diào)器停機時，控制單元控制至少兩個選擇開關(guān)的開關(guān)觸電處于第二位置，以使三相輸出端的任意兩相輸出端懸空、且電機中與任意兩相輸出端對應(yīng)的兩相繞組短接。由此可知，根據(jù)本發(fā)明實施例的保護電路在遭遇臺風(fēng)時電機受到制動轉(zhuǎn)矩作用，從而降低室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以降低電機的感應(yīng)電壓引起的變頻器的再生電壓，避免臺風(fēng)引起的電子器件損壞，減少經(jīng)濟損失，提升了用戶體驗。并且，可以避免風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞，避免臺風(fēng)引起的軸承沖擊，避免過電流引起的電機的啟動退磁問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述開關(guān)單元包括第一至第三選擇開關(guān)時，所述第一至第三選擇開關(guān)設(shè)置在所述三相輸出端與所述電機之間，其中，當所述第一至第三選擇開關(guān)的開關(guān)觸點處于所述第一位置時，所述變頻器與所述電機連通以驅(qū)動所述電機運行；當所述第一至第三選擇開關(guān)的開關(guān)觸點處于所述第二位置時，所述電機的三相繞組短接，所述變頻器與所述電機之間完全分離。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，當所述開關(guān)單元包括第一和第二選擇開關(guān)時，所述第一和第二選擇開關(guān)設(shè)置在所述三相輸出端中任意兩相輸出端與所述電機之間，其中，當所述第一和第二選擇開關(guān)的開關(guān)觸點處于所述第一位置時，所述變頻器與所述電機連通以驅(qū)動所述電機運行；當所述第一和第二選擇開關(guān)的開關(guān)觸點處于所述第二位置時，所述電機中與所述任意兩相輸出端對應(yīng)的兩相繞組短接，所述變頻器與所述電機之間電氣分離。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述三相逆變單元包括第一至第六開關(guān)管，第一開關(guān)管與第二開關(guān)管構(gòu)成第一橋臂，第三開關(guān)管與第四開關(guān)管構(gòu)成第二橋臂，第五開關(guān)管與第六開關(guān)管構(gòu)成第三橋臂，所述第一橋臂具有第一節(jié)點，所述第二橋臂具有第二節(jié)點，所述第三橋臂具有第三節(jié)點，所述第一節(jié)點、所述第二節(jié)點和所述第三接點構(gòu)成所述三相輸出端。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，所述第一至第六開關(guān)管可為IGBT管或MOSFET管。

為達到上述目的，本發(fā)明另一方面實施例提出的一種室外機，包括所述的空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路。

根據(jù)本發(fā)明實施例提出的室外機，通過上述空調(diào)器室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路，在遭遇臺風(fēng)時電機受到制動轉(zhuǎn)矩作用，從而降低室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以降低電機的感應(yīng)電壓引起的變頻器的再生電壓，避免臺風(fēng)引起的電子器件損壞，減少經(jīng)濟損失，提升了用戶體驗。并且，可以避免風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞，避免臺風(fēng)引起的軸承沖擊，避免過電流引起的電機的啟動退磁問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。

為達到上述目的，本發(fā)明又一方面實施例提出的一種空調(diào)器，包括所述的室外機。

根據(jù)本發(fā)明實施例提出的空調(diào)器，通過上述室外機，在遭遇臺風(fēng)時電機受到制動轉(zhuǎn)矩作用，從而降低室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以降低電機的感應(yīng)電壓引起的變頻器的再生電壓，避免臺風(fēng)引起的電子器件損壞，減少經(jīng)濟損失，提升了用戶體驗。并且，可以避免風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞，避免臺風(fēng)引起的軸承沖擊，避免過電流引起的電機的啟動退磁問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路的方框示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路的電路原理圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路的電路原理圖；

圖4a是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的風(fēng)輪葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4b是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的風(fēng)輪葉片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的感應(yīng)電壓、感應(yīng)電流的波形示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)數(shù)與外風(fēng)風(fēng)速之間的關(guān)系示意圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的的感應(yīng)電壓、感應(yīng)電流和繞組銅損與外風(fēng)風(fēng)速之間的關(guān)系示意圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的室外機的方框示意圖；以及

圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的空調(diào)器的方框示意圖。

附圖標記：

開關(guān)單元10、變頻器20、高壓直流電源30和電機40；

至少兩個選擇開關(guān)101、三相逆變單元201和控制單元202；

第一開關(guān)管Q1至第六開關(guān)管Q6；第一選擇開關(guān)S1至第三選擇開關(guān)S3；

第一選擇開關(guān)S1＇和第二選擇開關(guān)S2＇；

室外機100、空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路200和空調(diào)器300。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

下面參考附圖來描述本發(fā)明實施例提出的空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路、室外機及空調(diào)器。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路的方框示意圖。如圖1所示，該臺風(fēng)電源保護電路包括：開關(guān)單元10和變頻器20。

其中，開關(guān)單元10包括至少兩個選擇開關(guān)101，至少兩個選擇開關(guān)101的開關(guān)觸點在第一位置與第二位置之間移動；變頻器20包括三相逆變單元201和控制單元202，三相逆變單元201的直流端用以連接高壓直流電源30，三相逆變單元201的三相輸出端用以連接室外風(fēng)機中的電機40，其中，當空調(diào)器啟動工作時，控制單元202控制至少兩個選擇開關(guān)101的開關(guān)觸點處于第一位置，以使三相輸出端連接到電機40；當空調(diào)器停機時，控制單元202控制至少兩個選擇開關(guān)101的開關(guān)觸點處于第二位置，以使三相輸出端的任意兩相輸出端懸空、且電機40中與任意兩相輸出端對應(yīng)的兩相繞組短接。

具體來說，當空調(diào)器啟動工作時，控制單元202控制至少兩個選擇開關(guān)101的開關(guān)觸點處于第一位置，以使三相輸出端連接到電機40，三相逆變單元201對高壓直流電源30提供的直流電進行逆變處理以輸出三相交流電，并將逆變處理后的三相交流電提供給電機40，以為電機40供電；當空調(diào)器停止工作時，控制單元202控制至少兩個選擇開關(guān)101的開關(guān)觸點處于第二位置，以使三相輸出端的任意兩相輸出端懸空、且電機40中與任意兩相輸出端對應(yīng)的兩相繞組短接，短接的繞組之間形成導(dǎo)通回路。在遭遇臺風(fēng)時，室外風(fēng)機的風(fēng)輪帶動電機40的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，電機40的轉(zhuǎn)子切割電機40的磁場產(chǎn)生感應(yīng)電壓，并在電機40的繞組上流過感應(yīng)電流，此時，電機40運行在發(fā)電狀態(tài)。根據(jù)左手定則，在電機40轉(zhuǎn)動時，在電機40的繞組上形成制動轉(zhuǎn)矩，抑制電機40的轉(zhuǎn)速，最終，電機40的轉(zhuǎn)動做功全部消耗在短接的繞組上，即言，電機40的轉(zhuǎn)動做功Wm與電機40的銅損Wm＇相等。

這樣，在外風(fēng)和內(nèi)部制動轉(zhuǎn)矩的作用下，電機40產(chǎn)生較低的感應(yīng)電壓，且電機40的轉(zhuǎn)速Ns持續(xù)受到制動轉(zhuǎn)矩限制，電機40以較低的轉(zhuǎn)速Ns慢慢轉(zhuǎn)動，而不會完全停止。

由此，根據(jù)本發(fā)明實施例的保護電路在遭遇臺風(fēng)時電機受到制動轉(zhuǎn)矩作用，從而降低室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以降低電機的感應(yīng)電壓引起的變頻器的再生電壓，避免臺風(fēng)引起的電子器件損壞，減少經(jīng)濟損失，提升了用戶體驗。并且，可以避免風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞，避免臺風(fēng)引起的軸承沖擊，避免過電流引起的電機的啟動退磁問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。

在本發(fā)明的實施例中，如圖2和3所示，三相逆變單元201包括第一開關(guān)管Q1至第六開關(guān)管Q6，第一開關(guān)管Q1與第二開關(guān)管Q2構(gòu)成第一橋臂，第三開關(guān)管Q3與第四開關(guān)管Q4構(gòu)成第二橋臂，第五開關(guān)管Q5與第六開關(guān)管Q6構(gòu)成第三橋臂，第一橋臂具有第一節(jié)點，第二橋臂具有第二節(jié)點，第三橋臂具有第三節(jié)點，第一節(jié)點、第二節(jié)點和第三接點構(gòu)成三相輸出端。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，第一開關(guān)管Q1至第六開關(guān)管Q6可為IGBT管或MOSFET管。

具體來說，在空調(diào)器啟動工作時，控制單元202控制至少兩個選擇開關(guān)101的開關(guān)觸點處于第一位置I，變頻器10的驅(qū)動單元驅(qū)動第一開關(guān)管Q1至第六開關(guān)管Q6按照預(yù)設(shè)規(guī)律開通和關(guān)斷，以對高壓直流電源30提供的直流電進行逆變處理，并將逆變處理后的三相交流電通過三相輸出端A、B、C提供給電機40，以為電機40供電。在空調(diào)器停止工作時，第一開關(guān)管Q1至第六開關(guān)管Q6關(guān)斷，控制單元202控制至少兩個選擇開關(guān)101的開關(guān)觸點處于第二位置II，以使三相輸出端A、B、C的任意兩相輸出端懸空、且電機40中與任意兩相輸出端對應(yīng)的兩相繞組短接，以構(gòu)成導(dǎo)通回路。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖2所示，當開關(guān)單元10包括第一選擇開關(guān)S1至第三選擇開關(guān)S3時，第一選擇開關(guān)S1至第三選擇開關(guān)S3分別設(shè)置在三相輸出端A、B、C與電機40之間，其中，當?shù)谝贿x擇開關(guān)S1至第三選擇開關(guān)S3的開關(guān)觸點處于第一位置I時，變頻器20與電機40連通以驅(qū)動電機40運行；當?shù)谝贿x擇開關(guān)S1至第三選擇開關(guān)S3的開關(guān)觸點處于第二位置II時，電機40的三相繞組短接，變頻器20與電機40之間完全分離。

具體來說，在空調(diào)器啟動工作時，控制單元202控制第一選擇開關(guān)S1至第三選擇開關(guān)S3處于第一位置I，此時，三相逆變單元201的A相輸出端通過第一選擇開關(guān)S1與電機40的U相繞組相連，三相逆變單元201的B相輸出端通過第二選擇開關(guān)S2與電機40的V相繞組相連，三相逆變單元201的C相輸出端通過第三選擇開關(guān)S3與電機40的W相繞組相連，變頻器20對高壓直流電源30提供的直流電進行逆變以輸出三相交流電，并將三相交流電提供給電機40，以驅(qū)動電機40運行。在空調(diào)器停機時，變頻器20停止工作，控制單元202控制第一選擇開關(guān)S1至第三選擇開關(guān)S3處于第二位置II，此時，電機40的三相繞組(即U相繞組、V相繞組和W相繞組)短接，構(gòu)成導(dǎo)通回路，且變頻器20與電機40之間完全分離。如果遭遇臺風(fēng)，則室外風(fēng)機的風(fēng)輪帶動電機40的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，電機40的三相繞組中均流過感應(yīng)電流Im，且電機40的轉(zhuǎn)動時的做功功率P1與三相短路時電機40內(nèi)部的銅損P1＇相等。

下面對本發(fā)明實施例的臺風(fēng)電源保護電路的工作原理進行具體分析和驗證。

在本發(fā)明的實施例中，電機40的感應(yīng)電壓常數(shù)Ke可由電機40在轉(zhuǎn)速Ns＝1000rpm時的相電壓Vu(Vv或者Vw)的有效值，即感應(yīng)電壓E決定，且滿足公式Ke＝1000*E/Ns。

下面結(jié)合圖4a和4b，以臺風(fēng)風(fēng)速v＝40m/s，室外風(fēng)機的風(fēng)輪型號為ZL-700*202*20-3N為例，對外風(fēng)引起的電機40的轉(zhuǎn)速Ns(rpm)進行推導(dǎo)。

1)沒有外風(fēng)，電機帶動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)

如圖4a所示，風(fēng)輪安裝在電機40上，當空調(diào)器的工作過程中沒有外風(fēng)，且電機40帶動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，假設(shè)風(fēng)輪產(chǎn)生的風(fēng)量為Q(m³/s)，風(fēng)輪的面積為S(m²)，風(fēng)輪的葉片個數(shù)為nh個，風(fēng)輪的高度為d(m)，風(fēng)輪的外形尺寸的徑向長度為a(m)，風(fēng)輪安裝部的徑向長度為b(m)，風(fēng)量Q與臺風(fēng)風(fēng)速v滿足下式：

其中，風(fēng)量Q滿足下式：

根據(jù)風(fēng)輪的型號ZL-700*202*20-3N可知，a＝700mm，b＝155.9mm，d＝202mm，nh＝3，風(fēng)輪的面積結(jié)合公式(1)和(2)可得下式：

將上述參數(shù)分別代入公式(2)和公式(3)可知，

當電機40的轉(zhuǎn)速Ns為1000rpm時，型號ZL-700*202*20-3N的風(fēng)輪的風(fēng)速v0＝0.606×16.67＝10.1(m/s)。

2)在電機40空載(即電機40的三相繞組均懸空)時，外風(fēng)作用于風(fēng)輪葉片

如圖4b所示，當外風(fēng)作用于室外風(fēng)機的風(fēng)輪葉片上時，風(fēng)輪帶動電機40發(fā)生旋轉(zhuǎn)，一方面，由于風(fēng)輪葉片的形狀，使得外風(fēng)作用力F1轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)作用力F2和垂直于地面的作用力F3，導(dǎo)致風(fēng)速降低；另一方面，室外機的熱交換器相當于風(fēng)電阻，也會導(dǎo)致風(fēng)速降低。因此，在遭遇臺風(fēng)時，外風(fēng)作用于風(fēng)輪葉片的風(fēng)速降低，風(fēng)速的變換效率可為η，其中，變換效率η與風(fēng)輪葉片的形狀和室外機的熱交換器的規(guī)格有關(guān)。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，變換效率η可為70％。如果外風(fēng)風(fēng)速v＝10.1m/s，則電機40的轉(zhuǎn)速Ns≈1000rpm×70％＝700rpm。當電機40在外風(fēng)作用下自由旋轉(zhuǎn)時，電機40的轉(zhuǎn)速Ns與外風(fēng)風(fēng)速v成正比，也就是說，當外風(fēng)風(fēng)度v為40m/s時，電機40的轉(zhuǎn)速

3)在電機40的三相繞組短接時，外風(fēng)作用于風(fēng)輪葉片

根據(jù)做功公式可知，電機40轉(zhuǎn)動時的做功功率P1滿足下式(1)：

其中，F(xiàn)(N)為繞組受力，l(m)為移動距離，v(m/s)為速度，Tr為電機轉(zhuǎn)矩(制動轉(zhuǎn)矩)，r為旋轉(zhuǎn)運動的半徑，ω為旋轉(zhuǎn)角速度，Ns(rpm)為電機的轉(zhuǎn)速，其中，Tr＝F×r，v＝ω×r。

三相短路時的電機40內(nèi)部的銅損P1＇滿足下式(2)：

P1＇＝3×R×Im² (2)

其中，R(Ω)為電機40的單相繞組的電阻值，Im(A)為電機40的感應(yīng)電流。

進一步地，在外風(fēng)作用下，電機40產(chǎn)生的感應(yīng)電壓為E(V)和感應(yīng)電流Im(A)滿足下列關(guān)系式(3)和(4)：

其中，Ke(V/krpm)為感應(yīng)電壓常數(shù)，L(H)為電機繞組的電感，p為電機的極對數(shù)。

當電機40的繞組發(fā)生短路時，電機40的繞組上流過感應(yīng)電流Im，根據(jù)左手定則，電機40的繞組上形成制動轉(zhuǎn)矩Tr抑制電機40的轉(zhuǎn)速Ns，導(dǎo)致電機40的轉(zhuǎn)速Ns較低，因此，公式(4)可簡化為下式(5)：

由于電機40的轉(zhuǎn)動時的做功功率P1與三相短路時電機40內(nèi)部的銅損P1＇相等，可得到下式(6)所示關(guān)系：

P1＝P1＇，即

根據(jù)公式(3)、(5)和(6)可得，

由上式(7)可知，如果已知外風(fēng)的轉(zhuǎn)矩Tr、電機40的單相繞組的電阻值R和電機的感應(yīng)電壓常數(shù)Ke，則可計算出電機40的轉(zhuǎn)數(shù)Ns。

舉例來說，假設(shè)電機40的輸出功率為750W，感應(yīng)電壓常數(shù)Ke為57.158(V/krpm)、單相繞組的電阻值R為1.2Ω，為計算外風(fēng)風(fēng)速為40m/s時電機40的轉(zhuǎn)速Ns，只需按照計算外風(fēng)的轉(zhuǎn)矩Tr即可。

具體地，如果電機40的輸出功率P1為750W，則在電機40帶動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時，電機40的轉(zhuǎn)速Ns為1300rpm，風(fēng)速v為10.1m/s，根據(jù)公式(1)可知，電機轉(zhuǎn)矩在本發(fā)明的實施例中，對風(fēng)速v有用的風(fēng)輪葉片效率可為30％，也就是說，當風(fēng)速v為10.1m/s時，外風(fēng)轉(zhuǎn)矩Tr＇可為5.51×30％＝1.65(N·m)。

更具體地，當作用于風(fēng)輪葉片的外風(fēng)風(fēng)速v為40m/s時，由于熱交換器等風(fēng)電阻的作用，風(fēng)速的變換效率η可為70％，即言，作用于風(fēng)輪葉片的理論風(fēng)速可為28m/s。由于外風(fēng)的轉(zhuǎn)矩與風(fēng)速v的平方成正比，因此，外風(fēng)風(fēng)速v為40m/s時，外風(fēng)轉(zhuǎn)矩另一方面，在外風(fēng)帶動電機40旋轉(zhuǎn)時，對風(fēng)速v有用的風(fēng)輪葉片效率可為30％，因此，最終被有效利用的外風(fēng)轉(zhuǎn)矩Tr＝12.7×30％＝3.81(N·m)。

將Tr＝3.81(N·m)代入公式(7)可得，電機40的轉(zhuǎn)速即風(fēng)機以每秒鐘0.8轉(zhuǎn)左右的轉(zhuǎn)速慢慢旋轉(zhuǎn)。其中，

這樣，在外風(fēng)風(fēng)速為40m/s時，通過開關(guān)單元10將電機40的三相繞組短接，可以將電機的轉(zhuǎn)速減低至空載狀態(tài)下的從而降低了室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，可以避免風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞，避免臺風(fēng)引起的軸承沖擊，避免過電流引起的電機的啟動退磁問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。

另外，將轉(zhuǎn)速Ns＝48.9rpm代入公式(3)可得，感應(yīng)電壓進而，將E＝2.79V代入公式(5)可得，感應(yīng)電流因此，銅損P1＇＝3×R×Im²＝3×1.2×2.33²＝19.5W。當電機40的額定功率為750W時，電機40在正常運行時的電流約為3.36A，高于電機40三相短路時的相電流，因此，銅損P1＇和感應(yīng)電流Im均不會超過電機40的耐受值。也就是說，在遭遇外風(fēng)時，通過開關(guān)單元10將電機40的三相繞組短接不會造成電機繞組過電流燒毀。

需要說明的是，在本發(fā)明實施例的分析過程中，由于電機40的轉(zhuǎn)速Ns較小，可以忽略電機繞組的電感L，但是，在正式計算中，需根據(jù)公式(4)計算感應(yīng)電流Im。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，當外風(fēng)風(fēng)速為40m/s時，電機40的轉(zhuǎn)速Ns＝48.9rpm，此時，電機40的感應(yīng)電壓E、感應(yīng)電流Im的波形如圖5所示。其中，電機40各相繞組的感應(yīng)電流之間相差120°，電機40的任意一相繞組的感應(yīng)電壓E、感應(yīng)電流Im之間有相位差(例如15.59°)。

需要說明的是，感應(yīng)電壓E、感應(yīng)電流Im之間的相位差是由電機繞組的電感L引起的。

根據(jù)本發(fā)明的另一個具體實施例，通過開關(guān)單元10將電機40的三相繞組短接時，電機40的轉(zhuǎn)數(shù)Ns與外風(fēng)風(fēng)速v之間的關(guān)系可如圖6所示，電機40的感應(yīng)電壓E、感應(yīng)電流Im和繞組銅損P1＇與外風(fēng)風(fēng)速v之間的關(guān)系可如圖7所示。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，如圖3所示，當開關(guān)單元10包括第一選擇開關(guān)S1＇和第二選擇開關(guān)S2＇時，第一選擇開關(guān)S1＇和第二選擇開關(guān)S2＇設(shè)置在三相輸出端中任意兩相輸出端(例如B相輸出端和C相輸出端)與電機40之間，其中，當?shù)谝贿x擇開關(guān)S1＇和第二選擇開關(guān)S2＇的開關(guān)觸點處于第一位置I時，變頻器20與電機40連通以驅(qū)動電機40運行；當?shù)谝贿x擇開關(guān)S1＇和第二選擇開關(guān)S2＇的開關(guān)觸點處于第二位置II時，電機40中與任意兩相輸出端對應(yīng)的兩相繞組短接，變頻器20與電機40之間電氣分離。

舉例來說，假設(shè)第一選擇開關(guān)S1＇和第二選擇開關(guān)S2＇設(shè)置在B、C兩相輸出端與電機40之間，在空調(diào)器啟動工作時，控制單元202控制第一選擇開關(guān)S1＇和第二選擇開關(guān)S2＇處于第一位置I，此時，三相逆變單元201的A相輸出端直接與電機40的U相繞組相連，三相逆變單元201的B相輸出端通過第一選擇開關(guān)S1＇與電機40的V相繞組相連，三相逆變單元201的C相輸出端通過第二選擇開關(guān)S2＇與電機40的W相繞組相連，變頻器20對高壓直流電源30提供的直流電進行逆變以輸出三相交流電，并將三相交流電提供給電機40，以驅(qū)動電機40運行。在空調(diào)器停機時，變頻器20停止工作，控制單元202控制第一選擇開關(guān)S1＇和第二選擇開關(guān)S2＇處于第二位置II，此時，電機40的V相繞組和W相繞組短接，且變頻器20與電機40之間電氣分離，也就是說，變頻器20與電機40之間不存在導(dǎo)通回路。如果遭遇臺風(fēng)，則室外風(fēng)機的風(fēng)輪帶動電機40的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，電機40的V相繞組和W相繞組中流過感應(yīng)電流Im。

具體來說，與三相短路不同的是，在遭遇臺風(fēng)時，如果電機40發(fā)生兩相短路，則流過電機40三相繞組的電流不平衡，制動轉(zhuǎn)矩Tr不是定值，由于電機40的轉(zhuǎn)動時的做功功率P1與兩相短路時電機40內(nèi)部的銅損P2＇相等，制動轉(zhuǎn)矩Tr平均后可以抑制電機40的轉(zhuǎn)速Ns。

更具體地，兩相短路時電機40的導(dǎo)通回路中包括兩相繞組(例如V相繞組和W相繞組)，如果電機40發(fā)生三相短路和兩相短路時電機40的轉(zhuǎn)數(shù)Ns相同，則兩相短路時相間的感應(yīng)電壓E＇是三相短路時的感應(yīng)電壓E的倍，并且，導(dǎo)通回路的電阻R＇與電感L＇是三相短路時的電阻R與電感L的2倍，因此，兩相短路時電機40的感應(yīng)電流Im＇是三相短路時感應(yīng)電流Im的倍。

這樣，兩相短路時電機40內(nèi)部的銅損兩相短路時電機40內(nèi)部的銅損P2＇為三相短路時電機40內(nèi)部的銅損P1＇的一半。因此，當控制單元202控制電機40發(fā)生兩相短路時，同樣可以抑制電機40的轉(zhuǎn)速Ns。

根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，當臺風(fēng)電源保護電路采用三相短路抑制電機轉(zhuǎn)速時，開關(guān)單元10可包括一個3極2接點的繼電器或者3個1極2接點的繼電器，當臺風(fēng)電源保護電路采用兩相短路抑制電機轉(zhuǎn)速時，開關(guān)單元10可包括一個2極2接點的繼電器。其中，繼電器的一個接點可作為第一位置I，繼電器的另一個接點可作為第二位置II。

由此，采用兩相短路抑制電機轉(zhuǎn)速，可以簡化電路結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本，減小PCB板的占用面積。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實施例提出的空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路，當空調(diào)器啟動工作時，控制單元控制至少兩個選擇開關(guān)的開關(guān)觸點處于第一位置，以使三相逆變單元的三相輸出端連接到電機，當空調(diào)器停機時，控制單元控制至少兩個選擇開關(guān)的開關(guān)觸電處于第二位置，以使三相輸出端的任意兩相輸出端懸空、且電機中與任意兩相輸出端對應(yīng)的兩相繞組短接。由此可知，根據(jù)本發(fā)明實施例的保護電路在遭遇臺風(fēng)時電機受到制動轉(zhuǎn)矩作用，從而降低室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以降低電機的感應(yīng)電壓引起的變頻器的再生電壓，避免臺風(fēng)引起的電子器件損壞，減少經(jīng)濟損失，提升了用戶體驗。并且，可以避免風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞，避免臺風(fēng)引起的軸承沖擊，避免過電流引起的電機的啟動退磁問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。

圖8是根據(jù)本發(fā)明實施例的室外機的方框示意圖。如圖8所示，該室外機100包括空調(diào)器中室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路200。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實施例提出的室外機，通過上述空調(diào)器室外風(fēng)機的臺風(fēng)電源保護電路，在遭遇臺風(fēng)時電機受到制動轉(zhuǎn)矩作用，從而降低室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以降低電機的感應(yīng)電壓引起的變頻器的再生電壓，避免臺風(fēng)引起的電子器件損壞，減少經(jīng)濟損失，提升了用戶體驗。并且，可以避免風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞，避免臺風(fēng)引起的軸承沖擊，避免過電流引起的電機的啟動退磁問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。

圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的空調(diào)器的方框示意圖。如圖9所示，該空調(diào)器300包括室外機100。

綜上，根據(jù)本發(fā)明實施例提出的空調(diào)器，通過上述室外機，在遭遇臺風(fēng)時電機受到制動轉(zhuǎn)矩作用，從而降低室外風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以降低電機的感應(yīng)電壓引起的變頻器的再生電壓，避免臺風(fēng)引起的電子器件損壞，減少經(jīng)濟損失，提升了用戶體驗。并且，可以避免風(fēng)輪強度不足造成的風(fēng)輪葉片損壞，避免臺風(fēng)引起的軸承沖擊，避免過電流引起的電機的啟動退磁問題，提高了產(chǎn)品的可靠性。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示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。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。