电动机转速控制方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及电动机控制技术。本发明公开了一种电动机转速控制方法及装置。本发明技术方案是，电动机转速控制方法，包括步骤：a、记录电动机当前转速Scur；b、收到转速控制命令后，将转速控制命令的目标转速Sdst存储到存储器中；c、启动定时器，在定时器处理函数中，将当前转速Scur加上或减去一个转速步进单位ΔS；d、将转速Scur±ΔS设置到电动机转速控制器中，使电动机实时转速St达到Scur±ΔS；e、令电动机当前转速Scur=St，返回步骤d，直至电动机实时转速St达到目标转速Sdst。本发明同时公开了一种电动机转速控制装置本。发明不用增加额外的硬件成本，减少了电动机产生的自激电压和电流对系统稳定性的影响，特别适合用于通讯设备的散热风扇电机控制。
【专利说明】电动机转速fe制方法及装直
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电动机控制技术，特别涉及通讯设备风扇电机转速控制。
【背景技术】
[0002]由于高端数字通讯设备功耗越来越大，处理散热问题，都配置有大功率散热风扇。为了降低噪音和提高风扇寿命，这些风扇转速往往都是由程序控制，根据系统各部分温度和环境温度来输出相应风扇转速。大多数情况下，转速调节是通过控制电动机驱动脉冲的脉冲宽度(称为脉冲宽度调制，PWM)来实现的。若风扇处于高速运转突然控制降低或停止风扇运转，由于风扇自身惯性原因还在高速运转中，这些风扇电机是直流电动机，从原理上讲它同时也是一台直流发电机，会产生很强的自激电压和自激电流，这个电压会叠加在风扇电源上，对系统的稳定性带来影响甚至电压串入主电源系统，破坏关键器件。同样的，当风扇处于停止状态，若突然控制风扇全速运行，此时由于风扇处于静止状态，电机线圈直流阻抗很小，启动电流很大，会让系统电源过载，主电源会有一定跌落，给系统稳定性带来一定影响
[0003]虽然现在电路设计一般都有自激电流释放电路，但由于器件有非理想性，如果自激电压电流过大，也会对系统稳定性带来很大影响。风扇以及其他直流电机的快速启动和突然停机，对系统的影响必然存在，完全依靠硬件电路去消除自激电压电流以及启动电流过载，作用有限，效果并不理想。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种电动机转速控制方法及装置，降低电动机自激电压、电流以及启动电流对系统的影响。
[0005]本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，电动机转速控制方法，包括步骤:
[0006]a、记录电动机当前转速Scur ;
[0007]b、收到转速控制命令后，将转速控制命令的目标转速Sdst存储到存储器中；
[0008]C、启动定时器，在定时器处理函数中，将当前转速Scur加上或减去一个转速步进单位Δ S ；
[0009]d、将转速Scur土 Λ S设置到电动机转速控制器中，使电动机实时转速St达到Scur+ Δ S ；
[0010]e、令电动机当前转速Scur=St,返回步骤d,直至电动机实时转速St达到目标转速Sdst0
[0011]进一步的,步骤c中，Δ S= I Sdst-Scur I /n,其中，η为整数，η≥2。
[0012]具体的，所述电动机为通信设备散热风扇电机。
[0013]优选的，所述电动机转速表示为电动机驱动脉冲占空比。
[0014]优选的，所述转速步进单位AS为驱动脉冲占空比的变化量。
[0015]本发明的另一个目的，提供一种电动机转速控制装置，包括转速记录模块、转速步进模块，其特征在于:
[0016]所述转速记录模块，用于记录电动机当前转速Scur，并在收到转速控制命令后，将转速控制命令的目标转速Sdst存储到存储器中；
[0017]所述转速步进模块，用于启动定时器，在定时器处理函数中，将当前转速Scur加上或减去一个转速步进单位AS ;将转速Scur± Λ S设置到电动机转速控制器中，使电动机实时转速St达到Scur 土 AS ;令电动机当前转速Scur=St,重新将转速Scur 土 AS设置到电动机转速控制器中，直至电动机实时转速St达到目标转速Sdst。
[0018]进一步的，所述AS= I Sdst-Scur I /n,其中，η为整数，η≥2。
[0019]具体的，所述电动机为通信设备散热风扇电机。
[0020]优选的，所述电动机转速表示为电动机驱动脉冲占空比。
[0021]优选的，所述转速步进单位AS为驱动脉冲占空比的变化量。
[0022]本发明的有益效果是，不用增加额外的硬件成本，减少了电动机产生的自激电压和电流对系统稳定性的影响，能够降低系统对电动机保护电路的要求，节约成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明的方法流程图；
[0024]图2是本发明装置结构框图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图及【具体实施方式】，详细描述本发明的技术方案。
[0026]在线路阻抗和电动机结构参数一定的情况下，单位时间内，电动机转速变化率越大，其产生的自感电压和电流越大。如果我们减少单位时间内风扇的转速变化率，则可以有效的减少自激电压电流和电流过载。
[0027]本发明中，电动机控制程序每次进行转速调整，都将当前转速Scur记忆下来，当收到转速控制命令后，并不将转速命令中的转速值立即送往电动机控制器，而是将其存储到变量目标转速Sdst中，并启动一个定时器；在定时器处理函数中，将当前转速Scur加上(或减去)一个转速步进单位，并将其设置到电动机控制器中，并再次启动定时器，直到当前转速Scur与目标转速Sdst相等。
[0028]如图1所示，本发明的电动机转速控制方法，包括步骤:
[0029]SlOl记录电动机当前转速Scur。
[0030]S102收到转速控制命令后，将转速控制命令的目标转速Sdst存储到存储器中。
[0031]S103启动定时器，在定时器处理函数中，如果是减速命令(Scur > Sdst)，将当前转速Scur减去一个转速步进单位Δ S,即Scur-Δ S ;如果是加速命令(Scur < Sdst),将当前转速Scur加上一个转速步进单位Δ S,即Scur+ Δ S。
[0032]S104将转速Scur± AS设置到电动机转速控制器中，使电动机实时转速St达到Scur+ Δ S。
[0033]S105判断电动机实时转速St是否达到目标转速Sdst，是则进入步骤S106，否则令电动机当前转速Scur=St,返回步骤S104。
[0034]S106结束程序。[0035]本发明步骤S103中，转速步进单位AS可以采用等分区间的方法得到，即Δ S= I Sdst-Scur I /n,其中，η为整数，η≥2。η越大Δ S越小，电动机转速变化产生的冲击越小。
[0036]本发明的技术方案特别适用于通信设备散热风扇电机的转速控制，如果电动机转速表示为电动机驱动脉冲占空比，本发明可以进行更加精细的控制，这时的转速步进单位AS即为驱动脉冲占 空比的变化量。如果电机的转速以风扇转速档位表示，AS可以是档位间隔。
[0037]例如，假设风扇转速定为5档，如果我们要将风扇转速从5档降到O档(停机)，在定时器函数中，可以按照下面的5个步骤输出转速控制(对应AS为I个档位间隔):
[0038]5档一4档一3档一2档一I档一O档。
[0039]如果要将风扇转速从O档升级为4档，可以按照下面的4个步骤输出转速控制:
[0040]O 档一I 档一2 档一3 档一4 档。
[0041]由于绝大多数风扇都采用PWM来控制风扇转速，风扇转速由O到最大分别对应电动机驱动脉冲的占空比从0%~100%，那么我们可以采用更为精细的控制粒度来平滑风扇的转速输出。若O档的驱动脉冲占空比为0%，4档的驱动脉冲站空比为85%，则从O档升到4档的控制过程可以分为85个步骤(对应Λ S为脉冲占空比变化量1%):
[0042]驱动脉冲占空比的变化:0% — 1% — 2% — 3%......84% — 85%。
[0043]每个步骤间的转速变化更小些，这样，风扇的输出将更加平滑，对系统的影响也更小。
[0044]如图2所示，本发明的电动机转速控制装置，包括转速记录模块、转速步进模块。
[0045]转速记录模块，用于记录电动机当前转速Scur,并在收到转速控制命令后,将转速控制命令的目标转速Sdst存储到存储器中。
[0046]转速步进模块，用于启动定时器，在定时器处理函数中，将当前转速Scur加上或减去一个转速步进单位AS。将转速Scur± Λ S设置到电动机转速控制器中，使电动机实时转速St达到Scur土 Δ S。进一步令电动机当前转速Scur=St,重新将转速Scur土 Δ S设置到电动机转速控制器中，直至电动机实时转速St达到目标转速Sdst。
[0047]所述转速步进单位AS= I Sdst-Scur I /n,其中，η为整数，η≥2。所述电动机为通信设备散热风扇电机。
[0048]所述电动机转速表示为电动机驱动脉冲占空比。
[0049]所述转速步进单位AS为驱动脉冲占空比的变化量。
【权利要求】
1.电动机转速控制方法，包括步骤: a、记录电动机当前转速Scur； b、收到转速控制命令后，将转速控制命令的目标转速Sdst存储到存储器中； C、启动定时器,在定时器处理函数中，将当前转速Scur加上或减去一个转速步进单位AS ； d、将转速Scur±AS设置到电动机转速控制器中，使电动机实时转速St达到Scur+ Δ S ； e、令电动机当前转速Scur=St,返回步骤d,直至电动机实时转速St达到目标转速Sdst0
2.根据权利要求1所述的电动机转速控制方法，其特征在于，步骤c中，Δ S= I Sdst-Scur I /n,其中，η 为整数，η ≥ 2。
3.根据权利要求1所述的电动机转速控制方法，其特征在于，所述电动机为通信设备散热风扇电机。
4.根据权利要求1所述的电动机转速控制方法，其特征在于，所述电动机转速表示为电动机驱动脉冲占空比。
5.根据权利要求4所述的电动机转速控制方法，其特征在于，所述转速步进单位AS为驱动脉冲占空比的变化量。
6.电动机转速控制装置，包括转速记录模块、转速步进模块，其特征在于: 所述转速记录模块，用于记录电动机当前转速Scur，并在收到转速控制命令后，将转速控制命令的目标转速Sdst存储到存储器中； 所述转速步进模块，用于启动定时器，在定时器处理函数中，将当前转速Scur加上或减去一个转速步进单位AS ;将转速Scur± Λ S设置到电动机转速控制器中，使电动机实时转速St达到Scur 土 AS ;令电动机当前转速Scur=St,重新将转速Scur 土 AS设置到电动机转速控制器中，直至电动机实时转速St达到目标转速Sdst。
7.根据权利要求6所述的电动机转速控制装置，其特征在于，所述Δ S= I Sdst-Scur I /n,其中，η 为整数，η ≥ 2。
8.根据权利要求6所述的电动机转速控制装置，其特征在于，所述电动机为通信设备散热风扇电机。
9.根据权利要求6所述的电动机转速控制装置，其特征在于，所述电动机转速表示为电动机驱动脉冲占空比。
10.根据权利要求9所述的电动机转速控制装置，其特征在于，所述转速步进单位AS为驱动脉冲占空比的变化量。
【文档编号】H02P23/00GK103532467SQ201310475859
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】张德强 申请人:迈普通信技术股份有限公司