一种用来替换psc电机的ecm电机力矩自动校正的方法
【专利摘要】一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，步骤1）通过计算的方法得出高速挡转速组和低速挡转速组对应力矩数据，并存储在微处理器；步骤2）通过某种机制，选择2组转速组之一，根据PSC电机铭牌上的额定转速来选择以高速挡转速组的最高挡位转速（V6）1080RPM或者以低速挡转速组的最高挡位转速（V06）825RPM来进入力矩校正模式驱动电机，电机运行达到稳态并记录稳态力矩Tadj；步骤3）将稳态力矩Tadj与每一组力矩数据中最高挡位转速对应的力矩Tmax进行比较，若当稳态力矩Tadj满足110%?x?T[M-1]?max<?Tadj≤110%?x?T[M]max?，M?=?1，2，…，N时，则选用以T[M]?max所属的该组力矩数据来运行电机，该组力矩数据对应各挡位转速。
【专利说明】—种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法。
【背景技术】
[0002]参照图1，显示一台用于民用HVAC (暖通空调系统)系统的固定转速PSC电机。图1以一台室内机负载为例，但是本专利也适用于室外机的应用。电机有四个绕组档位抽头，解调两个制热风扇转速和两个制冷风扇转速。风扇转速受炉具控制板的控制，板上配有制冷/制热继电器、低/高制冷继电器和低/高制热继电器。其他的HVAC系统包括两个制热阶段和单一制冷阶段，或是制热和制冷转速的某种其他的组合。
[0003]当以高速运行时，PSC电机是合理有效率的，当以低速运行时，其效率可降至20%的范围内。因为空调器蒸发器盘管需要比炉具换热器更高的气流，在炉具运行期间，风机电机以较低的转速运行，这是低效率，如果炉具控制板有一个专门的继电器来控制连续风扇模式，在连续风扇“0N”运行期间，电机以更低速度运行，效率最低。
[0004]因为上述PSC电机的低效，许多更新的HVAC系统使用电子换向电机——ECM电机(也可以称作直流无刷永磁同步电机)，ECM电机使用电力大约正比于电机转速的立方，而PSC电机使用的电功大约正比于电机转速。因此，当电机转速下降时，ECM电机使用的电功在电机转速的整个范围内低于PSC电机。如上所述，当循环连续运行风机时这点尤为重要。
[0005]为了取代现有的PSC电机，希望ECM电机直接嵌入替换PSC电机，而不需要或者尽可能少的改变改变原来的布线及连接关系，实现ECM电机的长处，不需要明显改变原来的HVAC系统。更为有益的是，利用简单的控制电路，降低这类替代系统的复杂性，取消附加的布线。
[0006]现有的专门取代PSC电机的ECM电机，其结构如图2所示，包括电机实体I和电机控制器2，电机实体I包括定子组件、转子组件、机壳组件，具有多达6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6，电机控制器2包括控制线路板和盒体，电机控制器2结构如图3所示，主要包括如下电路:微处理器、逆变电路、挡位检测电路、运行参数检测单元和电源部分，运行参数检测单元检测电机的转子转速信号、相电流信号、相电压等信息，电源部分包括整流电路、稳压电路和DC-DC转换电路，挡位检测电路检测6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6的通电状态，微处理器从小到大预设6个转速(VI1、V12、V13、V14、V15、V16 )对应6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6，电机运行工作时6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6有一个或者多个(一般不超过四个)处于激活有效状态，但是只有一个转速通过档位线的逻辑关系被选中，6个转速(￥11、￥12、￥13、￥14、￥15、￥16 )是通过恒力矩的模式来控制运行，因为力矩与电流成正比，电机转速的控制实质上转换成对力矩即电流的控制，微处理器就6个转速(￥11、￥12、￥13、￥14、￥15、￥16 )分别存储有一组对应6个转速的力矩值(Til、T12、T13、T14、T15、T16)，这是电机出厂时的设置。
[0007]但由于电机应用环境是不断变化的，例如:静压、功率要求等，出厂时的预设的对应6根挡位输入线一组力矩值很可能与环境不相适应，需要进行力矩的校正，才能适应应用环境的要求，使得实际转速与预期的相符或相近。传统的力矩校正的方法如专利号为:CN201180007124.7和US20110181216 (Al)已经披露，它是在工作现场使电机运行，并使电机达到5个转速(VI1、V12、V13、V14、V15)的要求，并记录现场测量的力矩实测值(T110、T120、T130、T140、T150)，用力矩实测值(T110、T120、T130、T140、T150)取代出厂时的预设力矩值(Til、T12、T13、T14、T15)，并控制电机运行。
[0008]上述的ECM电机以速度决定力矩的力矩的校正方法存在如下缺点:1)应用范围窄，因为现有的PSC电机有两种的额定转速，一种以1080RPM为典型的6极电机，实际额定转速在1000RPM至1200RPM范围，另一种以825RPM为典型，实际额定转速在800RPM至875RPM范围，如果微处理器就6个转速已经设定为一组，在上述已公布的专利中以1075RPM为最高转速，那么其余4个转速的预设值放在600到1075RPM之间，使得每个转速间距较大，也无法在连续风扇模式下获得比600RPM更低的转速，不能同时适用两种额定转速的要求，导致应用范围小；2)力矩不能自动微调，因为微处理器里面只有一组力矩实测值，当外部静压或者环境发生变化，不能选择另外一组力矩实测值更贴近外部环境，导致控制不准确。在更换PSC电机时，如果风道里因为积灰而导致风机负载的外部静压较高，那么在1075RPM恒转速模式下，稳态力矩会比厂家标称静压下的稳态力矩小，结果就是在正常工作时，实际的力矩可能偏小导致风量偏小。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，该方法适用范围更加广，具有力矩自动调节功能，控制更加精确，更能轻易适应外部环境的变化。
[0010]本发明的第一种实施技术方案如下:
[0011]1、一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，所述的ECM电机具有定子组件、转子组件、机壳组件以及电机控制器，所述的电机控制器包括微处理器、逆变电路和挡位检测电路,ECM电机具有若干条设定挡位转速的挡位输入线，挡位检测电路检测挡位输入线的通电状况信号送到微处理器，微处理器根据挡位输入线的通电状况信号选择转速值，微处理器控制逆变电路驱动定子组件，其特征在于:它包括如下步骤:
[0012]步骤I)微处理器对应挡位输入线(L1、L2、L3、L4、L5、L6)根据替换下来的PSC电机常见的转速来预设定挡位转速，鉴于实际情况下替换的PSC电机可能为6极或者8极，需要提供某种机制来选择对应的2组转速组之一，分别为高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速挡转速组的最高挡位转速(V6)设定为900RPM至1200RPM之间的一个值，对应一个6极PSC电机的额定转速，低速挡转速组的最高挡位转速(V06)设定为800RPM至900RPM之间的一个值，对应一个8极PSC电机的额定转速，在电机的额定功率的范围内，由小到大选择N个功率点，通过计算的方法得出每个功率点下的高速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，通过计算的方法得出每个功率点下的低速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，一共有2xN组力矩数据并存储在微处理器里面，其中N组力矩值属于高速挡转速组，另外N组力矩值属于低速挡转速组；
[0013]步骤2)根据替换的PSC电机铭牌上的额定转速来决定以高速挡转速组最高挡位转速(V6)还是以低速挡转速组的最高挡位转速(V06)的方式进入力矩校正模式运行电机；
[0014]步骤3)若替换的PSC电机铭牌上的额定转速处于900RPM至1200RPM，则选择以高速挡转速组驱动电机进入力矩校正模式后把转速控制在高速挡转速组最高挡位转速(V6),若替换的PSC电机铭牌上的额定转速处于800RPM至900RPM范围，则选择以低速挡转速组驱动电机进入力矩校正模式后把转速控制在低速挡转速组的最高挡位转速(V06)，电机运行达到稳态并记录下此时的稳态力矩Tadj ；
[0015]步骤4)将稳态力矩Tadj与属于高速挡转速组的N组或者属于低速挡转速组的N组力矩的每一组最高挡位力矩Tmax进行比较,若当稳态力矩Tadj满足110% x T[M_1] max<Tadj ( 110% X T[M]max, M = 1,2,..., N时,贝U选用以Τ[Μ] max所属的该组力矩数据，当M = I时，TOmax=O,在脱离力矩校正模式后，以正常方式来运行电机时，用选中的那组力矩值T[M]以恒力矩控制模式来运行电机，其稳态下的转速就近似对应着替换下来的PSC电机的各档位转速值。
[0016]上述所述的高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6个挡位转速，V6是1080RPM，V5 是 975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，Vl 是 600RPM ；低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 个挡位转速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03 是 660RPM，V02 是 600RPM，VOl 是 550RPM。
[0017]上述所述的微处理器存储出厂时的2xN组力矩数据，其中一组力矩数据一旦选中后与挡位输入线对应的转速一一对应，用户通过某种机制如多根挡位输入线同时通电的方式，告诉微处理器以高速挡转速组或者低速挡转速组进入力矩自动校正模式。
[0018]上述所述的用户不执行力矩自动校正模式而直接运行电机时，或者需要恢复出厂预设力矩值而通过某种机制告诉微处理器时，此时以高速转速档中最大力矩所在的那一组力矩值为缺省状态下电机运行的一组力矩数据。
[0019]上述所述的步骤4)中选定一组力矩数据T[M]后，如果满足T[M] max<Tadj ( 110% X T[M]max，M = 1,2,…，N，那么T[M]中每个力矩需要乘以一个系数X作力矩微调，该系数X=Tadj/T [M] max ο
[0020]上述所述的步骤3)当以高速挡转速组最高挡位转速(V6)驱动电机运行时，如果在限定时间内不能进入稳态，则依次减少转速，直到达到稳态；当以低速挡转速组的最高挡位转速(V06)驱动电机，如果在限定时间内不能进入稳态，则依次增加转速，直到达到稳态，并记录下此时的稳态力矩Tadj。
[0021]本发明的第二种实施技术方案如下:
[0022]一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，所述的ECM电机具有定子组件、转子组件、机壳组件以及电机控制器，所述的电机控制器包括微处理器、逆变电路和挡位检测电路,ECM电机具有若干条设定挡位转速的挡位输入线，挡位检测电路检测挡位输入线的通电状况信号送到微处理器，微处理器根据挡位输入线的通电状况信号选择转速值，微处理器控制逆变电路驱动定子组件，其特征在于:它包括如下步骤:
[0023]步骤1)微处理器对应挡位输入线(1^1、1^2、1^3、1^4、1^5、1^6)根据替换下来的PSC电机常见的转速来预设定挡位转速，鉴于实际情况下替换的PSC电机可能为6极或者8极，需要提供某种机制来选择对应的2组转速组之一，分别为高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速挡转速组的最高挡位转速(V6)设定为900RPM至1200RPM之间的一个值，对应一个6极PSC电机的额定转速，低速挡转速组的最高挡位转速(V06)设定为800RPM至900RPM之间的一个值，对应一个8极PSC电机的额定转速，在电机的额定功率的范围内，由小到大选择N个功率点，通过计算的方法得出每个功率点下的高速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，通过计算的方法得出每个功率点下的低速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，一共有2xN组力矩数据并存储在微处理器里面，其中N组力矩值属于高速挡转速组，另外N组力矩值属于低速挡转速组；
[0024]步骤2)如果替换下来的PSC电机铭牌上的电机额定转速模糊不清，不能知道额定转速实际数据，或者安装者希望采用更加简化的方法，可以通过某种机制使电机进入全自动力矩校正模式；
[0025]步骤3)电机控制器的微处理器控制电机在高速挡转速组的最高挡位转速(V6)运行，电机运行达到稳态并记录下此时的稳态力矩Tadjl ;将稳态力矩Tadjl与属于高速挡转速组的N组力矩数据中每一组最高挡位力矩Tmax进行比较，若当稳态力矩TadjI满足110%X T[M-1] max< Tadjl ^ 110% x T[M]max ,则选择以Τ[Μ] max所属的该组力矩数据分别对应多条挡位输入线对应的转速，M = 1,2,…，N，当M = I时，TOmax=O ；
[0026]步骤4)若步骤3超时无法达到稳态或者稳态力矩Tadjl> min (110% x T[N]max,Tmax-o),其中min (A, B)为取A和B的最小值的函数,Tmax-o为ECM电机的最大力矩,此时电机控制器的微处理器控制电机在低速挡转速组的最高挡位转速(V06)运行，电机运行达到稳态并记录下此时的稳态力矩Tadj2 ;将稳态力矩Tadj2与属于低速挡转速组的N组力矩数据中每一组最高挡位力矩Tm ax进行比较，若当稳态力矩Tadj2满足110% x T[M_1]max< Tadj2 ^ 110% x T[M]max ,则选用以T[M] max所属的该组力矩数据分别对应多条挡位输入线对应的转速，M = 1，2，…，N，当M = I时，TOmax=O ；
[0027]步骤5)若步骤4超时无法达到稳态或者稳态力矩Tadj2> min (110% x T[N]max,Tmax-o)，则选中低速挡转速组的N组力矩数据中T[N]max所属的那一组力矩数据分别对应多条挡位输入线对应的转速；
[0028]步骤6)如果按照步骤5)选好力矩值，在脱离力矩校正模式后，以正常方式在最高档位V6或V06上来运行电机时，如果实测风量过低，则需要更换更大马力的电机。
[0029]上述所述的高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6个挡位转速，V6是1080RPM，V5 是 975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，Vl 是 600RPM ；低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 个挡位转速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03 是 660RPM，V02 是 600RPM，VOl 是 550RPM。
[0030]上述所述的用户不执行全自动力矩校正模式而直接运行电机时，或者需要恢复出厂预设力矩值而通过某种机制告诉微处理器时，此时以高速档位组中最大力矩所在的那一组力矩值为缺省状态下电机运行的一组力矩数据。
[0031]上述所述的选定一组力矩数据T[M]后，如果满足T[M] max< Tadjl≤110% xT[M]max，M = 1,2,…，N，那么T[M]中每个力矩需要乘以一个系数X作力矩微调，该系数X=Tadjl/T[M]max ;如果满足 T[M] max< Tadj2 ^ 110% x T[M]max，Μ = 1,2,...，Ν，那么T [Μ]中每个力矩需要乘以一个系数X作力矩微调,该系数X=Tadj2/T[M]max。
[0032]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0033]I)微处理器对应挡位输入线预设定挡位转速，通过某种机制(如若干条设定挡位转速的挡位输入线同时通电)来选择2组转速组之一，分别为高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速挡转速组的最高挡位转速(V6)设定为1080RPM，对应一个6极PSC电机的额定转速，低速挡转速组的最高挡位转速(V06)设定为825RPM，对应一个8极PSC电机的额定转速。在电机的额定功率的范围内，由小到大选择若干个功率点(本文以N个功率点为例),通过计算的方法得出每个功率点下的高速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，通过计算的方法得出每个功率点下的低速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，一共有2xN组或者说6x2xN个力矩数据并存储在微处理器里面，可以同时满足现有市场上800RPM至900RPM范围或者900RPM至1200RPM范围额定转速的PSC电机的替换要求，适用范围广，调节更加方便；
[0034]2)若替换的PSC电机上铭牌上的额定转速处于900RPM至1200RPM，则以高速挡转速组的最高挡位转速驱动电机进入力矩校正模式后把转速控制在1080RPM，若替换的PSC电机上铭牌上的额定转速处于800RPM至900RPM范围，则以低速挡转速组的最高挡位转速驱动电机把转速控制在825RPM，电机运行达到稳态并记录下此时的稳态力矩Tadj ;将稳态力矩Tadj与属于高速挡转速组的N组或者属于低速挡转速组的N组力矩的每一组最高挡位转速对应的力矩Tmax进行比较，若当稳态力矩Tadj满足110% x T[M_1] max<Tadj ( 110% X T[M]max，M = 1,2,…，N时，则选用以T[M] max所属的该组力矩数据。在脱离力矩校正模式后，以正常方式来运行电机时，用选中的那组力矩值T[M]以恒力矩控制模式来运行电机，其稳态下的转速就近似对应着替换下来的PSC电机的各档位转速值。这样，ECM电机可以适用不同功率PSC电机的要求，例如用1/2马力的ECM电机，可以替换额定转速825 R PM，功率为1/3马力的PSC电机，也可以替换额定转速1080 R PM，功率为1/4马力的PSC电机，因为其可以选择一组合适的力矩数据对应若干条挡位输入线对应不同挡位转速去运行电机，微调能力非常强，适应性更加广，当然所述的ECM电机的额定功率需要大于或者等于被替换的PSC电机的额定功率，并且此PSC电机的额定功率下的额定力矩不超过该ECM的最大力矩范围；另外，有多组的力矩数据进行选择，控制精度更加高；
[0035]3)已公布现有专利里面的控制逻辑是“把转速固定在1075RPM下并用稳态力矩来决定工作力矩”，存在一定问题，因为如果管道很脏很堵的话，风机负载的外部静压高于厂商的标称值，恒转速状态下稳态力矩会变小，导致正常工作模式下的工作力矩偏小，造成风量不足，使得采用该控制逻辑的ECM电机在这种情况下近似遵循一台PSC电机的规律来鼓风(随着外部静压的增加风量大幅度减小)，没有充分利用ECM的高度灵活性来维持风量。而本发明的控制方法，通过预设力矩值的方法，即使管道很脏很堵或者静压较大，此时恒转速状态下稳态力矩下降，在相当大的范围内还是可以选中合适的那一组力矩数据值，当然也可能因为过大的外部静压而选中低一组的力矩值。不管怎么选，都比直接按照“稳态转速直接决定工作力矩”的方法要选中大于或者相等的力矩。大多数情况下，这相当于用厂商标称静压下的力矩值来进行恒力矩控制，对维持风量有更加显著的效果。
[0036] 4)选定的一组力矩数据T[M]后，如果满足T[M] max< Tadj≤ 110% x T[M]max，M=1,2,…，N，那么T[M]每个力矩需要乘以一个系数作力矩微调，该系数X=Tadj/T[M]max，从而对选定的一组力矩值进行微调，提高控制精度。这样做的目的是，在进行力矩校正过程中如果因为风机负载的外部静压非常高，而导致恒转速控制下的稳态力矩过小，从而选中低一组的那组力矩值时，通过微调系数至少可以保证在正常工作时，实际输出的力矩跟力矩校正时的稳态力矩相等而不是更小。
[0037]5)上述所述的步骤3)当以高速挡转速组的1080RPM驱动电机运行时，如果在限定时间内不能进入稳态，则依次减少转速(如每次30RPM)，直到达到稳态；当以低速挡转速组的825RPM驱动电机时，如果在限定时间内不能进入稳态，则依次增加转速(如每次30RPM)，直到达到稳态，并记录下此时的稳态力矩Tadj，这样可以避免力矩校正过程进入死循环。
[0038]6)如果替换下来的PSC电机铭牌上的电机额定转速模糊不清，不能知道额定转速实际数据，或者安装者希望采用更加简化的方法，可以通过某种机制如多根挡位输入线同时通电或者人工跳线的方式使电机进入全自动力矩校正模式；自动化程度高，并简化安装步骤。
【专利附图】
【附图说明】
:
[0039]图1是传统的空调风机系统使用的PSC电机的接线示意图；
[0040]图2是现有的用来替换PSC电机的ECM电机的结构示意图；
[0041]图3是现有替换PSC电机的ECM电机的控制器的电路方框图；
[0042]图4是本发明的控制流程图；
[0043]图5a是本发明的具体实施例三对应的一部分控制流程图；
[0044]图5b是本发明的具体实施例三对应的另一部分控制流程图。
【具体实施方式】
:
[0045]如图2、图3、图4所示，本发明的一种用来替换PSC电机的ECM电机，所述的ECM电机的额定功率大于或者等于PSC电机的额定功率，所述的ECM电机包括电机实体I和电机控制器2，电机实体I包括定子组件、转子组件、机壳组件，具有6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6，电机控制器2包括控制线路板和盒体，电机控制器2结构如图3所示，主要包括如下电路:微处理器、逆变电路、挡位检测电路、运行参数检测单元和电源部分，运行参数检测单元检测电机的转子转速信号、相电流信号、相电压等信息，电源部分包括整流电路、稳压电路和DC-DC转换电路，挡位检测电路检测6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6的通电状态，并将通电状态信号送到微处理器，微处理器根据挡位输入线的通电状况信号选择转速值，微处理器控制逆变电路驱动定子组件。
[0046]本发明的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:它包括如下步骤:
[0047]步骤1)微处理器对应挡位输入线(1^1、1^2、1^3、1^4、1^5、1^6)根据替换下来的PSC电机常见的转速来预设定挡位转速，鉴于实际情况下替换的PSC电机可能为6极或者8极，需要提供某种机制来选择对应的2组转速组之一，分别为高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)和低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速挡转速组的最高挡位转速(V6)设定为900RPM至1200RPM之间的一个值，对应一个6极PSC电机的额定转速，低速挡转速组的最高挡位转速(V06)设定为800RPM至900RPM之间的一个值，对应一个8极PSC电机的额定转速，在电机的额定功率的范围内，由小到大选择N个功率点，通过计算的方法得出每个功率点下的高速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，通过计算的方法得出每个功率点下的低速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，一共有2xN组力矩数据并存储在微处理器里面，其中N组力矩值属于高速挡转速组，另外N组力矩值属于低速挡转速组；
[0048]步骤2)根据替换的PSC电机铭牌上的额定转速来决定以高速挡转速组最高挡位转速(V6)还是以低速挡转速组的最高挡位转速(V06)的方式进入力矩校正模式运行电机；
[0049]步骤3)若替换的PSC电机铭牌上的额定转速处于900RPM至1200RPM，则选择以高速挡转速组驱动电机进入力矩校正模式后把转速控制在高速挡转速组最高挡位转速(V6),若替换的PSC电机铭牌上的额定转速处于800RPM至900RPM范围，则选择以低速挡转速组驱动电机进入力矩校正模式后把转速控制在低速挡转速组的最高挡位转速(V06)，电机运行达到稳态并记录下此时的稳态力矩Tadj ；
[0050]步骤4)将稳态力矩Tadj与属于高速挡转速组的N组或者属于低速挡转速组的N组力矩的每一组最高挡位力矩Tmax进行比较，若当稳态力矩Tadj满足110% x T[M_1]max< Tadj ^ 110% x T[M]max, M= 1,2,…，N时，贝U选用以T[M] max所属的该组力矩数据。在脱离力矩校正模式后，以正常方式来运行电机时，用选中的那组力矩值T[M]以恒力矩控制模式来运行电机，其稳态下的转速就近似对应着替换下来的PSC电机的各档位转速值。
[0051]上述的高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6个挡位转速，V6是1080RPM，V5是 975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，Vl 是 600RPM ；低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 个挡位转速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03是660RPM，V02是600RPM，VOl是550RPM。这些速度设置值与现在市场上PSC电机的挡位速度设置值接近。
[0052]上述的微处理器存储出厂时的2xN组力矩数据，用户通过某种机制如对多根挡位输入线同时通电方式(即图4所述的挡位状态设定)进入力矩自动校正模式，从而选中其中一组，该组力矩数据与挡位输入线对应的转速一一对应。
[0053]上述所述的用户不执行力矩自动校正模式而直接运行电机时，则以高速挡位组中最大力矩所在的那一组力矩值为缺省状态下电机运行的一组力矩数据。
[0054]上述所述的步骤4)中选定一组力矩数据T[M]后，如果满足T[M] max<Tadj ( 110% X T[M]max，M = 1,2,…，N，那么T[M]中每个力矩需要乘以一个系数X作力矩微调，该系数X=Tadj/T [M] max ο
[0055]上述步骤3)当以高速挡转速组最高挡位转速(V6)驱动电机运行时，如果在限定时间内不能进入稳态，则依次减少转速，直到达到稳态；当以低速挡转速组的最高挡位转速(V06)驱动电机，如果在限定时间内不能进入稳态，则依次增加转速，直到达到稳态，并记录下此时的稳态力矩Tadj。
[0056]具体实施例一:
[0057]选择一台用来替换PSC电机的ECM电机，其额定功率1/2HP，所述的ECM电机的额定功率大于或者等于PSC电机的额定功率，该电机的出厂时设置6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6的对应6个转速和6个力矩，这6个力矩是一组出厂时的缺省力矩数据；见表I所示，
【权利要求】
1.一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，所述的ECM电机具有定子组件、转子组件、机壳组件以及电机控制器，所述的电机控制器包括微处理器、逆变电路和挡位检测电路,ECM电机具有若干条设定挡位转速的挡位输入线，挡位检测电路检测挡位输入线的通电状况信号送到微处理器，微处理器根据挡位输入线的通电状况信号选择转速值，微处理器控制逆变电路驱动定子组件，其特征在于:它包括如下步骤: 步骤1)微处理器对应挡位输入线(11、1^2、1^3、1^4、1^5、1^6)根据替换下来的PSC电机常见的转速来预设定挡位转速，鉴于实际情况下替换的PSC电机可能为6极或者8极，需要提供某种机制来选择对应的2组转速组之一，分别为高速挡转速组(￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6)和低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速挡转速组的最高挡位转速(V6)设定为900RPM至1200RPM之间的一个值，对应一个6极PSC电机的额定转速，低速挡转速组的最高挡位转速(V06)设定为800RPM至900RPM之间的一个值，对应一个8极PSC电机的额定转速，在电机的额定功率的范围内，由小到大选择N个功率点，通过计算的方法得出每个功率点下的高速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，通过计算的方法得出每个功率点下的低速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，一共有2xN组力矩数据并存储在微处理器里面，其中N组力矩值属于高速挡转速组，另外N组力矩值属于低速挡转速组； 步骤2)根据替换的PSC电机铭牌上的额定转速来决定以高速挡转速组最高挡位转速(V6)还是以低速挡转速组的最高挡位转速(V06)的方式进入力矩校正模式运行电机； 步骤3)若替换的PSC电机铭牌上的额定转速处于900RPM至1200RPM，则选择以高速挡转速组驱动电机进入力矩校正模式后把转速控制在高速挡转速组最高挡位转速(V6)，若替换的PSC电机铭牌上的额定转速处于800RPM至900RPM范围，则选择以低速挡转速组驱动电机进入力矩校正模式后把转速控制在低速挡转速组的最高挡位转速(V06),电机运行达到稳态并记录下此时的 稳态力矩Tadj ； 步骤4)将稳态力矩Tadj与属于高速挡转速组的N组或者属于低速挡转速组的N组力矩的每一组最高挡位力矩Tmax进行比较,若当稳态力矩Tadj满足110% x T[M_1] max<Tadj ( 110% X T[M]max, M = 1,2,..., N时,贝U选用以Τ[Μ] max所属的该组力矩数据，当M = I时，T0max=0。在脱离力矩校正模式后，以正常方式来运行电机时，用选中的那组力矩值T[M]以恒力矩控制模式来运行电机，其稳态下的转速就近似对应着替换下来的PSC电机的各档位转速值。
2.根据权利要求1所述的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6个挡位转速，V6是1080RPM，V5是975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，V1 是 600RPM ；低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 个挡位转速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03 是660RPM, V02 是 600RPM，VOl 是 550RPM。
3.根据权利要求1或2所述的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:微处理器存储出厂时的2xN组力矩数据，其中一组力矩数据一旦选中后与挡位输入线对应的转速一一对应，用户通过某种机制告诉微处理器以高速挡转速组或者低速挡转速组进入力矩自动校正模式。
4.根据权利要求1或2所述的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:用户不执行力矩自动校正模式而直接运行电机时，或者需要恢复出厂预设力矩值而通过某种机制告诉微处理器，此时以高速挡转速组中最大力矩所在的那一组力矩值为缺省状态下电机运行的一组力矩数据。
5.根据权利要求1或2所述的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:步骤4)中选定一组力矩数据T[M]后，如果满足T[M] max< Tadj≤110%X T[M]max , M = 1,2,…，N，那么T[M]中每个力矩需要乘以一个系数X作力矩微调，该系数 X=Tadj/T[M]max。
6.根据权利要求1或2所述的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:步骤3)当以高速挡转速组最高挡位转速(V6)驱动电机运行时，如果在限定时间内不能进入稳态，则依次减少转速，直到达到稳态；当以低速挡转速组的最高挡位转速(V06)驱动电机，如果在限定时间内不能进入稳态，则依次增加转速，直到达到稳态，并记录下此时的稳态力矩Tadj。
7.一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，所述的ECM电机具有定子组件、转子组件、机壳组件以及电机控制器，所述的电机控制器包括微处理器、逆变电路和挡位检测电路,ECM电机具有若干条设定挡位转速的挡位输入线，挡位检测电路检测挡位输入线的通电状况信号送到微处理器，微处理器根据挡位输入线的通电状况信号选择转速值，微处理器控制逆变电路驱动定子组件，其特征在于:它包括如下步骤: 步骤1)微处理器对应挡位输入线(11、1^2、1^3、1^4、1^5、1^6)根据替换下来的PSC电机常见的转速来预设定挡位转速，鉴于实际情况下替换的PSC电机可能为6极或者8极，需要提供某种机制来选择对应的2组转速组之一，分别为高速挡转速组(￥1、￥2、￥3、￥4、￥5、￥6)和低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)，高速挡转速组的最高挡位转速(V6)设定为900RPM至1200RPM之间的一 个值，对应一个6极PSC电机的额定转速，低速挡转速组的最高挡位转速(V06)设定为800RPM至900RPM之间的一个值，对应一个8极PSC电机的额定转速，在电机的额定功率的范围内，由小到大选择N个功率点，通过计算的方法得出每个功率点下的高速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，通过计算的方法得出每个功率点下的低速挡转速组对应不同的输出力矩形成6个一组的力矩数据，一共有2xN组力矩数据并存储在微处理器里面，其中N组力矩值属于高速挡转速组，另外N组力矩值属于低速挡转速组； 步骤2)通过某种机制使电机进入全自动力矩校正模式； 步骤3)电机控制器的微处理器控制电机在高速挡转速组的最高挡位转速(V6)运行，电机运行达到稳态并记录下此时的稳态力矩Tadjl ;将稳态力矩Tadjl与属于高速挡转速组的N组力矩数据中每一组最高挡位力矩Tmax进行比较,若当稳态力矩Tadj I满足110% xT[M-1] max< Tadjl ^ 110% x T[M]max ,则选择以T[M] max所属的该组力矩数据分别对应多条挡位输入线对应的转速，M = 1,2,…，N，当M = I时，TOmax=O ； 步骤4)若步骤3超时无法达到稳态或者稳态力矩Tadjl > min (110% x T[N]max, Tmax-o),其中min (A, B)为取A和B的最小值的函数，Tmax-o为ECM电机的最大力矩，此时电机控制器的微处理器控制电机在低速挡转速组的最高挡位转速(V06)运行，电机运行达到稳态并记录下此时的稳态力矩Tadj2 ;将稳态力矩Tadj2与属于低速挡转速组的N组力矩数据中每一组最高挡位力矩Tmax进行比较，若当稳态力矩Tadj2满足110% xT[M-1] max< Tadj2 ^ 110% x T[M]max ,则选用以T[M] max所属的该组力矩数据分别对应多条挡位输入线对应的转速，M = 1,2,…，N，当M = I时，TOmax=O ； 步骤5)若步骤4超时无法达到稳态或者稳态力矩Tadj2 > min (110%xT[N]max,Tmax-o),则选中低速挡转速组的N组力矩数据中T[N]max所属的那一组力矩数据分别对应多条挡位输入线对应的转速； 步骤6)如果按照步骤5)选好力矩值，在脱离力矩校正模式后，以正常方式在最高档位V6或V06上来运行电机时，如果实测风量过低，则需要更换更大马力的电机。
8.根据权利要求7所述的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:高速挡转速组(V1、V2、V3、V4、V5、V6)有6个挡位转速，V6是1080RPM，V5是975RPM，V4 是 900RPM，V3 是 825RPM，V2 是 700RPM，V1 是 600RPM ；低速挡转速组(V01、V02、V03、V04、V05、V06)有 6 个挡位转速，V06 是 825RPM，V05 是 740RPM，V04 是 700RPM，V03 是660RPM, V02 是 600RPM，VOl 是 550RPM。
9.根据权利要求7或8所述的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:用户不执行全自动力矩校正模式而直接运行电机时，或者需要恢复出厂预设力矩值而通过某种机制告诉微处理器时，此时以高速档位组中最大力矩所在的那一组力矩值为缺省状态下电机运行的一组力矩数据。
10.根据权利要求7或8所述的一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法，其特征在于:选定一组力矩数据T[M]后，如果满足T[M] max< Tadjl ^ 110% x T[M]max，M = 1,2,…，N，那么T[M]中每个力矩需要乘以一个系数X作力矩微调，该系数X=Tadjl/T[M]max ;如果满足 T[M] max< Tadj2 ^ 110% x T[M]max，M = 1,2,…，N，那么 T[M]中每个力矩需要乘以一个系数X作力矩微调，该系数X=Tadj2/T [MJmax0
【文档编号】H02P6/08GK104052343SQ201310082334
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月14日 优先权日:2013年3月14日
【发明者】胡戈, 边文清 申请人:中山大洋电机股份有限公司