本發(fā)明涉及風(fēng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種預(yù)防電機(jī)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?？照{(diào)設(shè)備包括有室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，室外機(jī)中設(shè)置有變頻風(fēng)機(jī)。在變頻風(fēng)機(jī)功率大于300w時，從設(shè)計(jì)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(jī)轉(zhuǎn)動。

變頻風(fēng)機(jī)在運(yùn)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(qiáng)力風(fēng)扇對吹等，會導(dǎo)致反轉(zhuǎn)，使得變頻風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中的設(shè)定頻率與運(yùn)行頻率相差較大，或在啟動過程中變頻風(fēng)機(jī)的電流過大引起硬件或軟件過流，從而導(dǎo)致變頻風(fēng)機(jī)故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

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

獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度；

控制電機(jī)的電樞在第一預(yù)設(shè)時間內(nèi)短接；

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

優(yōu)選地，在所述“獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度”之后、所述“控制電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子位置角度，根據(jù)第二次獲取的位置角度對電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置角度進(jìn)行糾偏。

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

控制與電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)力矩”之后還包括：

判斷電機(jī)是否正常啟動；

在電機(jī)啟動失敗時，延長所述第一預(yù)設(shè)時間。

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

優(yōu)選地，在所述“獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度”之前包括：

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

本發(fā)明提出一種預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的裝置，其特征在于，所述預(yù)防電機(jī)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(yùn)行的預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的方法的控制程序，所述預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的方法的控制程序被所述處理器執(zhí)行時實(shí)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(jī)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(jī)反轉(zhuǎn)的方法的控制程序，所述預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的方法的控制程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上所述的預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的方法的步驟。

本發(fā)明技術(shù)方案通過將電機(jī)的電樞短路，使得電機(jī)負(fù)載趨于無窮大，從而當(dāng)外力作用于電機(jī)的風(fēng)葉上時，電機(jī)能夠保持靜止；再通過電機(jī)轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)的力矩，防止電機(jī)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(jī)開環(huán)啟動，保證電機(jī)在運(yùn)行過程中的運(yùn)行頻率與設(shè)定頻率相差在正常范圍內(nèi)，避免電機(jī)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(jī)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(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)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(shí)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(jī)反轉(zhuǎn)的方法一實(shí)施例的一流程圖；

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

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

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

圖5為本發(fā)明空調(diào)設(shè)備一實(shí)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(shí)施例的主電路拓?fù)涫疽鈭D；

圖7為本發(fā)明電機(jī)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(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)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(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)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(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明，本發(fā)明實(shí)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(yùn)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(shí)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(shí)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(hù)范圍之內(nèi)。

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

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

s200、獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度；

s400、控制電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子位置角度，在第二預(yù)設(shè)時間內(nèi)對電機(jī)轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)力矩。

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

風(fēng)機(jī)狀態(tài)判定首先對風(fēng)機(jī)位置進(jìn)行判定，因?yàn)檗D(zhuǎn)子磁場定向控制要求轉(zhuǎn)子位置已知，所以在風(fēng)機(jī)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(jī)進(jìn)入“發(fā)電機(jī)”模式，即控制器控制電機(jī)電樞強(qiáng)制短路并持續(xù)一段時間，此時風(fēng)機(jī)等效一發(fā)電機(jī)，此時不管有無外力或強(qiáng)臺風(fēng)驅(qū)動此時風(fēng)機(jī)均會進(jìn)入“強(qiáng)制動”模式，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)此時等效“風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)電樞短路”模式，即負(fù)載無窮大，風(fēng)機(jī)必將處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時為防風(fēng)機(jī)受到強(qiáng)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(jī)必將處于靜止。在靜止下再實(shí)行風(fēng)機(jī)開環(huán)啟動，風(fēng)機(jī)將成功轉(zhuǎn)入運(yùn)行模式。

本發(fā)明技術(shù)方案通過將電機(jī)的電樞短路，使得電機(jī)負(fù)載趨于無窮大，從而當(dāng)外力作用于電機(jī)的風(fēng)葉上時，電機(jī)能夠保持靜止；再通過電機(jī)轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)的力矩，防止電機(jī)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(jī)開環(huán)啟動，保證電機(jī)在運(yùn)行過程中的運(yùn)行頻率與設(shè)定頻率相差在正常范圍內(nèi)，避免電機(jī)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(jī)的安全性與可靠性。

進(jìn)一步地，在所述“獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度”之后、所述“控制電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子位置角度，根據(jù)第二次獲取的位置角度對電機(jī)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?yàn)榈谝淮物L(fēng)機(jī)估算位置有偏差，造成電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)際角度與估算角度存在誤差，這樣會造成電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)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(bǔ)償轉(zhuǎn)子磁鏈合成力矩偏差，這樣風(fēng)機(jī)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(jī)的電樞在預(yù)設(shè)時間內(nèi)短接包括：

控制與電機(jī)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(jī)連接的功率模塊的各相下橋臂全部導(dǎo)通。

本發(fā)明實(shí)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(jī)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(jī)電樞短路。當(dāng)電機(jī)電樞短路時，圖7為電機(jī)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(jī)的電樞短路，還可以通過增加硬件電路，例如，在電機(jī)的每一相之間都增設(shè)繼電器，要控制電機(jī)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(jī)的外力作用進(jìn)行層級設(shè)置。

需要說明的是，當(dāng)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)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(hù)，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(jī)轉(zhuǎn)子施加預(yù)設(shè)力矩”之后還包括：

s600、判斷電機(jī)是否正常啟動；在電機(jī)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(jī)啟動失敗時，增大對電機(jī)轉(zhuǎn)子施加的預(yù)設(shè)力矩。

本實(shí)施例中，在電機(jī)啟動失敗時，則重新進(jìn)入“發(fā)電機(jī)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(jī)等效制動力矩增強(qiáng)，所設(shè)置制動級別需要考慮空調(diào)機(jī)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(jī)層級”一般為3～6級別。

進(jìn)一步地，在所述“獲取電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度”之前包括：

s100、對電機(jī)進(jìn)行最大轉(zhuǎn)矩電流比控制，掃描電機(jī)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(jī)輸出轉(zhuǎn)矩最大。最大轉(zhuǎn)矩電流比控制可以減小電機(jī)銅耗，提高運(yùn)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(yùn)行，尤其是在頻段卻換點(diǎn)能平滑過渡無突變。

同時對風(fēng)機(jī)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(jī)運(yùn)行時間等，以用于后續(xù)風(fēng)機(jī)的控制。

參照3及圖4，對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述：

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

s10、對電機(jī)的進(jìn)行故障檢測及判斷；

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

s30、對電機(jī)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(jī)的狀態(tài)進(jìn)行判斷；當(dāng)電機(jī)正常時，進(jìn)入步驟s50；當(dāng)電機(jī)狀態(tài)不正常時，繼續(xù)對電機(jī)參數(shù)進(jìn)行掃描。

s50、當(dāng)電機(jī)狀態(tài)正常時，控制電機(jī)啟動運(yùn)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(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行定位；

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

s43、電機(jī)進(jìn)入發(fā)電層級模式，這里層級設(shè)定為電機(jī)上一次電機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)狀態(tài)判斷。

通過采用本發(fā)明技術(shù)方案，使風(fēng)機(jī)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(jī)失步及過流故障率，進(jìn)一步提高了風(fēng)機(jī)驅(qū)動可靠性及整機(jī)可靠性。

本發(fā)明提出一種預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的裝置，其特征在于，所述預(yù)防電機(jī)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(yùn)行的預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的方法的控制程序，所述預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的方法的控制程序被所述處理器執(zhí)行時實(shí)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(jī)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(jī)反轉(zhuǎn)的裝置，該預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的裝置的具體結(jié)構(gòu)參照上述實(shí)施例，由于本空調(diào)設(shè)備采用了上述所有實(shí)施例的全部技術(shù)方案，因此至少具有上述實(shí)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(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)反轉(zhuǎn)的方法的控制程序，所述預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的方法的控制程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上所述的預(yù)防電機(jī)反轉(zhuǎn)的方法的步驟。

通過以上的實(shí)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(shí)施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)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(jī)，計(jì)算機(jī)，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(shí)施例所述的方法。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)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(yùn)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(hù)范圍內(nèi)。