本发明涉及一种多电机系统及其控制方法和应用其的冰柜及控制方法。
背景技术:
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电子换相电机(通俗称ECM电机,或者叫直流无刷电机)因为具有很强控制性能和具有节能环保等特点,广泛应用在电器设备中,例如冰柜、空调,暖通系统等。
现有的用于冰柜的ECM电机的转速控制,系统中配有专用的电机转速控制器,用于发送命令给ECM电机,控制ECM电机转速运行在高档还是低档。成本高,零件多,安装麻烦复杂。
申请人曾经提出了一种解决的方案并申请了专利,该方案就是:每台ECM电机的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元和第二温度探测单元,第一温度探测单元和第二温度探测单元分别置于主ECM电机外部的不同位置以分别探测外界不同位置的温度T1和温度T2,若温度T1与温度T2的温度差小于等于设定值T0时,则微处理器选择第一档速度S1并控制电机以第一档速度S1恒速运行,若温度T1与温度T2的温度差大于设定值T0时,则微处理器选择第二档速度S2并控制电机以第二档速度S2恒速运行。
上述的解决方案还有不完善的地方,主要有以下几点需要完善:1)由于一个冰柜里面可能安装有4至10台并排的ECM电机,如果每一台ECM电机都带有第一温度探测单元和第二温度探测单元,那麽势必造成成本的增加;2)如果每一台ECM电机都带有第一温度探测单元和第二温度探测单元,导致安装和布线更加麻烦;3)由于每一台ECM电机都带有第一温度探测单元和第二温度探测单元,而各台ECM电机都带有第一温度探测单元和第二温度探测单元精度检测不一致问题,导致不同步,存在各台ECM电机的运转速度不同步问题。
技术实现要素:
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本发明的第一个目的是提供一种多电机系统,实现各ECM电机转速的同步控制同时,结构简单,成本低,安装简便。
本发明的另一个目的是提供一种多电机系统的控制方法,可以更加可靠使各ECM电机实施同步转速控制。
本发明的第三个目的是提供一种冰柜,它成本更加低,结构更简单。
本发明的第四个目的是提供一种冰柜的控制方法,可以更加可靠使各ECM电机实施同步转速控制。
本发明是通过下述技术方案予以实现的:
一种多电机系统,包括多台ECM电机,所述的每台ECM电机包括电机控制器及电机实体;其特征在于:多台ECM电机包括1台主ECM电机和若干台从ECM电机,主ECM电机和各台从ECM电机之间通过有线或者无线通信,其中:主ECM电机的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元和第二温度探测单元,第一温度探测单元和第二温度探测单元分别置于主ECM电机外部的不同的位置以分别探测外界不同位置的温度T1和温度T2,主ECM电机的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择当前主ECM电机的运行参数;主ECM电机通知各台从ECM电机的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数;或者主ECM电机根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机设定的运行参数,由主ECM电机通知各台从ECM电机按设定的运行参数运行。
上述所述的电机实体包括定子组件、转子组件和机壳组件,定子组件、转子组件安装在机壳组件里面,定子组件包括定子铁芯和卷绕在定子铁芯上的线圈绕组,转子组件包括转子铁芯和嵌套在转子铁芯里面的永磁体,所述的电机控制器包括控制线路板,控制线路板上设置微处理器、逆变电路、电机运行参数检测单元,电机运行参数检测单元将电机运行数据传输到微处理器,微处理器输出端连接逆变电路的输入端,逆变电路的输出端连接卷绕在定子铁芯上的线圈绕组。
上述所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。
上述所述的主ECM电机的档位转速V具有2个档位转速S1和S2,若温度T1与温度T2的温度差△T小于等于设定值t0时,则微处理器选择第一档速度S1并控制电机以第一档速度S1恒速运行,若温度T1与温度T2的温度差大于设定值t0时,则微处理器选择第二档速度S2并控制电机以第二档速度S2恒速运行。
上述所述的主ECM电机的档位转速V具有5个档位转速S1、S2、S3、S4和S5,若温度T1与温度T2的温度差△T小于等于设定值t00时,则微处理器选择第一档速度S1并控制电机以第一档速度S1恒速运行;若温度T1与温度T2的温度差△T大于设定值t00且小于等于设定值t01时,则微处理器选择第二档速度S2并控制电机以第二档速度S2恒速运行;若温度T1与温度T2的温度差△T大于设定值t01且小于等于设定值t02时,则微处理器选择第三档速度S3并控制电机以第三档速度S3恒速运行;若温度T1与温度T2的温度差△T大于设定值t02且小于等于设定值t03时,则微处理器选择第四档速度S4并控制电机以第四档速度S4恒速运行;若温度T1与温度T2的温度差△T大于设定值t03时,则微处理器选择第五档速度S5并控制电机以第五档速度S5恒速运行。
上述所述的第一温度探测单元和第二温度探测单元是热敏电阻温度探测单元。
上述所述的每台ECM电机的电机控制器里面的微处理器都连接一个串行通信模块,主ECM电机和各台从ECM电机通过各自的串行通信模块连接到总线上进行通信。
上述所述的每台ECM电机的电机控制器里面的微处理器都连接一个无线通信模块,主ECM电机和各台从ECM电机通过各自的无线通信模块进行通信。
上述所述的无线通信模块是蓝牙模块、卫星通信模块、手机通信模块。
上述所述的主ECM电机带有编程端口模块,以设定各挡位速度,各从ECM 电机不带有编程端口模块,以节省成本和简化结构。
上述所述的微处理器一旦选择了某档转速运行,在n秒内不再修改转速,1<n<300。
上述所述的温度差△T是一个区间值【to-tb,to+tb】,to是临界的温度差值,tb是允许温度差的波动范围,当温度差从高温差值进入这个范围时,选择第一档速度S1;当温度差从低温差值进入这个范围时,选择第二档速度S2,温度差在区间值【to-tb,to+tb】这个范围内,主ECM电机保持转速不变。
一种多电机系统的控制方法,所述的电机系统包括多台ECM电机,多台ECM电机包括1台主ECM电机和若干台从ECM电机,主ECM电机和各台从ECM电机之间进行单向通信;其特征在于:主ECM电机的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元和第二温度探测单元,第一温度探测单元和第二温度探测单元分别置于主ECM电机外部的不同位置以分别探测外界不同位置的温度T1和温度T2,主ECM电机的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择主ECM电机当前电机运行参数;主ECM电机通知各台从ECM电机的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数,各台从ECM电机不再回复主ECM电机;或者主ECM电机根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机设定的运行参数,由主ECM电机通知各台从ECM电机按设定的运行参数运行,各台从ECM电机不再回复主ECM电机,所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机之间通过总线通信。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机之间通过无线通信。
一种多电机系统的控制方法,所述的电机系统包括多台ECM电机,多台ECM电机包括1台主ECM电机和若干台从ECM电机,主ECM电机和各台从ECM电机之间进行双向通信;其特征在于:主ECM电机的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元和第二温度探测单元,第一温度探测单元和第二温度探测单元分别置于主ECM电机外部的不同位置以分别探测外界不同位置的温度T1和 温度T2,主ECM电机的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择主ECM电机当前电机运行参数;主ECM电机通知各台从ECM电机的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数,各台从ECM电机回复主ECM电机已经接收到数据;或者主ECM电机根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机设定的运行参数,由主ECM电机通知各台从ECM电机按设定的运行参数运行,各台从ECM电机回复主ECM电机已经接收到数据,所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机之间通过总线通信。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机之间通过无线通信。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机之间进行双向通信的步骤如下:A)指定每T秒是一个通信周期;B)每一个周期开始的第Ta秒的时间段内(Ta<T,下同),主ECM电机固定发送温差或者转速报文,从ECM电机不得回复;C)每个周期Ta秒开始后到周期结束,是从ECM电机允许回复的时间段,主ECM电机不得发送报文,从ECM电机要发送回复报文;从ECM电机首先需监听总线,来判断总线上是否有其他电机发送信号;D)如果总线是空闲的,该从ECM电机立即发送回复报文;E)如果总线是忙碌的,该从ECM电机则等待一定随机间隔后重试发送回复报文;F)如果总线在这个周期内始终忙碌,那么该从ECM电机需要等待下一个周期再次尝试发送回复报文。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机之间进行双向通信的步骤如下:A1)指定每T秒是一个通信周期;B1)每一个周期开始的第Ta秒的时间段内(Ta<T),主ECM电机固定发送温差或者转速报文,从ECM电机不得回复;C1)每个周期Ta秒开始后到周期结束,是从ECM电机允许回复的时间段,主ECM电机不得发送报文,从ECM电机要发送回复报文;从ECM电机首先需监听总线,来判断总线上是否有其他电机发送信号;D1)如果总线是空闲的,该从ECM电机立即发送回复报文;E1)如果总线是忙碌的,该从ECM电机则等待一定随机 间隔后重试发送回复报文;F1)假如报文碰撞发生,等待一定随机间隔后重试步骤C1;G1)如果总线在这个周期内始终忙碌,那么该从ECM电机需要等待下一个周期再次尝试发送回复报文。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机都不需要分配通信地址。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机都分别分配一个独立的通信地址。
一种冰柜,包括压缩机、盘管蒸发器、蒸发器风扇,其中蒸发器风扇包括风扇壳体、多电机系统和若干组风叶,压缩机向盘管蒸发器供应冷却媒介,风扇壳体的进风口一侧安装有盘管蒸发器,风扇壳体的另一侧设置出风口,多电机系统安装在风扇壳体的内部,若干组风叶由多电机系统驱动,多电机系统和风叶位于盘管蒸发器与出风口之间,所述的多电机系统是上述所述的任何一项由多台自动调速的ECM电机组成的电机系统;其中,连接在主ECM电机上的第一温度探测单元位于风扇壳体的进风口附近用于检测热空气温度T1,连接在主ECM电机上第二温度探测单元位于风扇壳体的出风口附近用于检测冷空气温度T2。
一种冰柜的控制方法,所述的冰柜包括压缩机、盘管蒸发器、蒸发器风扇,其中蒸发器风扇包括风扇壳体、多电机系统和若干组风叶,压缩机向盘管蒸发器供应冷却媒介,风扇壳体的进风口一侧安装有盘管蒸发器,风扇壳体的另一侧设置出风口,多电机系统安装在风扇壳体的内部,若干组风叶由多电机系统驱动,多电机系统和风叶位于盘管蒸发器与出风口之间,所述的多电机系统是上述所述的任何一项由多台自动调速的ECM电机组成的电机系统;其中,连接在主ECM电机上的第一温度探测单元位于风扇壳体的进风口附近用于检测热空气温度T1,连接在主ECM电机上第二温度探测单元位于风扇壳体的出风口附近用于检测冷空气温度T2;其特征在于:主ECM电机的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择主ECM电机当前电机运行参数,主ECM电机和各台从ECM电机之间进行单向通信;主ECM电机通知各台从ECM电机的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的 运行参数,各台从ECM电机不再回复主ECM电机;或者主ECM电机根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机设定的运行参数,由主ECM电机通知各台从ECM电机按设定的运行参数运行,各台从ECM电机不再回复主ECM电机,所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量,主ECM电机和各台从ECM电机之间通过总线通信或者无线通信。
一种冰柜的控制方法,所述的冰柜包括压缩机、盘管蒸发器、蒸发器风扇,其中蒸发器风扇包括风扇壳体、多电机系统和若干组风叶,压缩机向盘管蒸发器供应冷却媒介,风扇壳体的进风口一侧安装有盘管蒸发器,风扇壳体的另一侧设置出风口,多电机系统安装在风扇壳体的内部,若干组风叶由多电机系统驱动,多电机系统和风叶位于盘管蒸发器与出风口之间,所述的多电机系统是上述所述的任何一项由多台自动调速的ECM电机组成的电机系统;其中,连接在主ECM电机上的第一温度探测单元位于风扇壳体的进风口附近用于检测热空气温度T1,连接在主ECM电机上第二温度探测单元位于风扇壳体的出风口附近用于检测冷空气温度T2;其特征在于:主ECM电机的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择主ECM电机当前电机运行参数;主ECM电机通知各台从ECM电机的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数,各台从ECM电机回复主ECM电机已经接收到数据;或者主ECM电机根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机设定的运行参数,由主ECM电机通知各台从ECM电机按设定的运行参数运行,各台从ECM电机回复主ECM电机已经接收到数据,所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机之间进行双向通信的步骤如下:A)指定每T秒是一个通信周期;B)每一个周期开始的第Ta秒的时间段内(Ta<T,下同),主ECM电机固定发送温差或者转速报文,从ECM电机不得回复;C)每个周期Ta秒开始后到周期结束,是从ECM电机允许回复的时间段,主ECM电 机不得发送报文,从ECM电机要发送回复报文;从ECM电机首先需监听总线,来判断总线上是否有其他电机发送信号;D)如果总线是空闲的,该从ECM电机立即发送回复报文;E)如果总线是忙碌的,该从ECM电机则等待一定随机间隔后重试发送回复报文;F)如果总线在这个周期内始终忙碌,那么该从ECM电机需要等待下一个周期再次尝试发送回复报文。
上述所述的主ECM电机和各台从ECM电机之间进行双向通信的步骤如下A1)指定每T秒是一个通信周期;B1)每一个周期开始的第Ta秒的时间段内(Ta<T),主ECM电机固定发送温差或者转速报文,从ECM电机不得回复;C1)每个周期Ta秒开始后到周期结束,是从ECM电机允许回复的时间段,主ECM电机不得发送报文,从ECM电机要发送回复报文;从ECM电机首先需监听总线,来判断总线上是否有其他电机发送信号;D1)如果总线是空闲的,该从ECM电机立即发送回复报文;E1)如果总线是忙碌的,该从ECM电机则等待一定随机间隔后重试发送回复报文;F1)假如报文碰撞发生,等待一定随机间隔后重试步骤C1;G1)如果总线在这个周期内始终忙碌,那么该从ECM电机需要等待下一个周期再次尝试发送回复报文。
本发明与现有技术相比具有如下效果:
(1)本发明的多电机系统,包括多台ECM电机,多台ECM电机包括1台主ECM电机和若干台从ECM电机,主ECM电机和各台从ECM电机之间通过有线或者无线通信,其中:主ECM电机的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元和第二温度探测单元,第一温度探测单元和第二温度探测单元分别置于主ECM电机外部的不同位置以分别探测外界不同位置的温度T1和温度T2,主ECM电机的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择当前主ECM电机的运行参数;主ECM电机通知各台从ECM电机的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数;或者主ECM电机根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机设定的运行参数,由主ECM电机通知各台从ECM电机按设定的运行参数运行。各从ECM电机无须设 置第一温度探测单元和第二温度探测单元,结构简单,成本低,安装简便。
(2)本发明的多电机系统的主ECM电机的档位转速V具有5个档位转速S1、S2、S3、S4和S5,根据温度T1与温度T2的温度差△T来选择5个档位转速,转速选择较为细化控制,使控制更加精确;
(3)本发明的多电机系统使用的第一温度探测单元和第二温度探测单元是热敏电阻温度探测单元,检测精度高,成本更低。ECM电机的带带有编程端口模块,以设定各挡位速度,使用更加灵活方便。
(4)本发明的一种多电机系统的控制方法,可以更加可靠使各ECM电机实施同步转速控制,主ECM电机的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择主ECM电机当前电机运行参数;主ECM电机通知各台从ECM电机的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数,各台从ECM电机不再回复主ECM电机;或者主ECM电机根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机设定的运行参数,由主ECM电机通知各台从ECM电机按设定的运行参数运行,各台从ECM电机不再回复主ECM电机,所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。
(5)本发明的一种多电机系统的控制方法,可以更加可靠使各ECM电机实施同步转速控制,主ECM电机的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择主ECM电机当前电机运行参数;主ECM电机通知各台从ECM电机的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数,各台从ECM电机回复主ECM电机已经接收到数据;或者主ECM电机根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机设定的运行参数,由主ECM电机通知各台从ECM电机按设定的运行参数运行,各台从ECM电机回复主ECM电机已经接收到数据,所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。。
(6)本发明的冰柜使用上述的多电机系统,结构更简单,成本低,安装 简便。
(7)本发明的冰柜的控制方法,使用了上述多电机系统的控制方法可以更加可靠使各ECM电机实施同步转速控制。
(8)主ECM电机的档位转速V具有2个档位转速S1和S2,若温度T1与温度T2的温度差△T小于等于设定值t0时,则微处理器选择第一档速度S1并控制电机以第一档速度S1恒速运行,若温度T1与温度T2的温度差大于设定值t0时,则微处理器选择第二档速度S2并控制电机以第二档速度S2恒速运行。就是t0这个临界温度差,但是实际应用中,万一温度差在t0附近波动,就会造成电机反复在高低转速之间切换造成运行波动,所以提出2个解决的方案:A)微处理器一旦选择了某档转速运行,在n秒内不再修改转速,1<n<300。B)温度差△T是一个区间值【to-tb,to+tb】,to是临界的温度差值,tb是允许温度差的波动范围,当温度差从高温差值进入这个范围时,选择第一档速度S1;当温度差从低温差值进入这个范围时,选择第二档速度S2,温度差在区间值【to-tb,to+tb】这个范围内,主ECM电机保持转速不变。
附图说明:
图1是本发明实施例一的一种结构示意图;
图2是本发明实施例一的另一种结构示意图;
图3是本发明的各实施例中使用的ECM电机的立体图;
图4是本发明的各实施例中使用的ECM电机的分解图;
图5是本发明的各实施例中使用的ECM电机的结构剖视图;
图6是本发明各实施例使用的ECM电机中定子铁芯的立体图;
图7是本发明各实施例使用的的ECM电机中转子组件的立体图;
图8是本发明各实施例使用的的ECM电机中转子组件的俯视图;
图9是本发明的各实施例中主ECM电机的电路方框图;
图10是本发明的各实施例中从ECM电机的电路方框图;
图11是本发明的实施例一中主ECM电机的一种控制流程图;
图12是本发明的实施例一中主ECM电机的一种控制流程图;
图13是本发明的实施例四中冰柜的结构示意图。
具体实施方式:
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一:
如图1所示,一种多电机系统,包括多台ECM电机,所述的每台ECM电机包括电机控制器及电机实体;多台ECM电机包括1台主ECM电机100和若干台从ECM电机101、102、103、104,主ECM电机101和各台从ECM电机101、102、103、104之间通过有线方式通信,图中只显示了4台从ECM电机101、102、103、104,但从ECM电机的数量是可以增加或者减少的;如图2所示,主ECM电机101和各台从ECM电机101、102、103、104之间通过无线方式通信,其中:主ECM电机100的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元5和第二温度探测单元6,第一温度探测单元5和第二温度探测单元6分别置于主ECM电机100外部的不同的位置以分别探测外界不同位置的温度T1和温度T2,主ECM电机100的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择当前主ECM电机的运行参数;主ECM电机100通知各台从ECM电机101、102、103、104的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机101、102、103、104根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数;或者主ECM电机100根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机101、102、103、104设定的运行参数,由主ECM电机100通知各台从ECM电机101、102、103、104按设定的运行参数运行。上述所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。
如图3至图8所示,本发明各实施例的中主ECM电机100和若干台从ECM电机101、102、103、104使用的是一种自动调速的ECM电机,所述的自动调速的ECM电机包括电机控制器1及电机实体2,所述的电机实体2包括转轴20、定子组件21、转子组件22和机壳组件23,所述的机壳组件23包括机壳231、前端盖232和后端盖233,电机控制器1包括控制盒11和安装在控制盒11里面 的控制线路板12,转子组件22安装在转轴20上,定子组件21与机壳231连接在一起嵌套在转子组件22外面,前端盖232和后端盖233分别安装在机壳231的两端,转轴20支承在前端盖232和后端盖233的轴承上,控制盒11安装在后端盖233上,在后端盖233两端面的边缘上分别伸出有若干上凸台2331和下凸台2332,连接螺钉9从控制盒11顶部伸入并拧进上凸台2331把控制盒11安装在后端盖233的顶面上,连接螺钉9从前端盖232顶部伸入并拧进下凸台2332把前端盖232和后端盖233安装在机壳231的两端。上凸台2331和下凸台2332的数量均是两个,上凸台2331和下凸台2332对称分布在后端盖233的两端面上。在控制盒11和前端盖232的顶部分别设置有若干安装螺钉10。
定子组件21包括定子铁芯211和卷绕在定子铁芯211上的线圈绕组212,定子铁芯211包括环形轭部2111和从环形轭部2111往内侧伸出的6个齿部2112,相邻两个齿部2112之间形成嵌线槽2113,在环形轭部2111的外表面上沿轴向方向上开设有凹槽2110,连接螺钉9从凹槽2110穿过。
转子组件22包括转子铁芯221和嵌套在转子铁芯221里面的永磁体222,在转子铁芯221外表面上沿轴向方向上设置4个定位卡块2211,4个定位卡块2211沿转子铁芯221外表面周向间隔排布,永磁体222周向间隔安装在转子铁芯221的外表面上并镶嵌在相邻2个定位卡块2211之间。所述的定位卡块2211包括2个相对设置的凸块2212,在两凸块2212之间形成U型槽2213。
如图9和图10所示,所述的电机控制器1包括控制线路板,控制线路板上设置微处理器、逆变电路、电机运行参数检测单元、电源电路和存储器,电源电路为控制线路板上的各部分电路供电,电机运行参数检测单元将电机运行数据传输到微处理器,微处理器输出端连接逆变电路的输入端,逆变电路的输出端连接卷绕在定子铁芯211上的线圈绕组212,主ECM电机100的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元5和第二温度探测单元6,第一温度探测单元5和第二温度探测单元6分别置于主ECM电机100外部的不同的位置以分别探测外界不同位置的温度T1和温度T2,从ECM电机101、102、103、104的 电机控制器不带有第一温度探测单元5和第二温度探测单元6;所述的第一温度探测单元5和第二温度探测单元6是热敏电阻温度探测单元,每台ECM电机的电机控制器里面的微处理器都连接一个串行通信模块,主ECM电机100和各台从ECM电机101、102、103、104通过各自的串行通信模块连接到总线上进行通信。或者每台ECM电机的电机控制器里面的微处理器都连接一个无线通信模块,主ECM电机100和各台从ECM电机101、102、103、104通过各自的无线通信模块进行通信,所述的无线通信模块是蓝牙模块、卫星通信模块、手机通信模块。主ECM电机100带有编程端口模块,以设定各挡位速度和转向,和各台从ECM电机101、102、103、104都不带有编程端口模块,以简化结构,节省成本。
如图11所示,主ECM电机100的档位转速V具有2个档位转速S1和S2,若温度T1与温度T2的温度差△T小于等于设定值t0时,则微处理器选择第一档速度S1并控制电机以第一档速度S1恒速运行,若温度T1与温度T2的温度差大于设定值t0时,则微处理器选择第二档速度S2并控制电机以第二档速度S2恒速运行,电机上电初始运行时微处理器首先选择第二档速度S2运行ECM电机。就是t0这个临界温度差,但是实际应用中,万一温度差在t0附近波动,就会造成电机反复在高低转速之间切换造成运行波动,所以提出2个解决的方案:A)微处理器一旦选择了某档转速运行,在n秒内不再修改转速,n秒可以根据实际情况来选择,1<n<300,可以是5秒,也可以是10秒,也可以是1分钟,视情况而定。B)温度差△T是一个区间值【to-tb,to+tb】,to是临界的温度差值,tb是允许温度差的波动范围,当温度差从高温差值进入这个范围时,选择第一档速度S1;当温度差从低温差值进入这个范围时,选择第二档速度S2,温度差在区间值【to-tb,to+tb】这个范围内,主ECM电机保持转速不变。
如图12所示,主ECM电机100的档位转速V具有5个档位转速S1、S2、S3、S4和S5,主ECM电机100上电开始运行时,首先选择最高转速档位以第五档的转速S5运行,若温度T1与温度T2的温度差△T小于等于设定值t00时,则微处理器选择第一档速度S1并控制电机以第一档速度S1恒速运行;若温度T1与 温度T2的温度差△T大于设定值t00且小于等于设定值t01时,则微处理器选择第二档速度S2并控制电机以第二档速度S2恒速运行;若温度T1与温度T2的温度差△T大于设定值t01且小于等于设定值t02时,则微处理器选择第三档速度S3并控制电机以第三档速度S3恒速运行;若温度T1与温度T2的温度差△T大于设定值t02且小于等于设定值t03时,则微处理器选择第四档速度S4并控制电机以第四档速度S4恒速运行;若温度T1与温度T2的温度差△T大于设定值t03时,则微处理器选择第五档速度S5并控制电机以第五档速度S5恒速运行。假设t00=10摄氏度,t01=15摄氏度,t02=20摄氏度,t03=25摄氏度。
实施例二:
如图1所示,多台ECM电机包括1台主ECM电机和若干台从ECM电机100,主ECM电机和各台从ECM电机101、102、103、104之间进行单向通信;主ECM电机100的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元5和第二温度探测单元6,第一温度探测单元5和第二温度探测单元6分别置于主ECM电机100外部的不同的位置以分别探测外界不同位置的温度T1和温度T2,主ECM电机100的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择当前主ECM电机100当前电机运行参数;主ECM电机100通知各台从ECM电机101、102、103、104的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机101、102、103、104根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数,各台从ECM电机101、102、103、104不再回复主ECM电机100;或者主ECM电机100根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机101、102、103、104设定的运行参数,由主ECM电机100通知各台从ECM电机101、102、103、104按设定的运行参数运行,各台从ECM电机101、102、103、104不再回复主ECM电机,所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。主ECM电机100和各台从ECM101、102、103、104电机之间通过总线通信或者通过无线通信。
实施例三:
如图1所示,一种多电机系统的控制方法,所述的电机系统包括多台ECM电机,多台ECM电机包括1台主ECM电机100和若干台从ECM电机101、102、103、104,主ECM电机100和各台从ECM电机101、102、103、104之间进行双向通信;主ECM电机100的电机控制器的微处理器还连接有第一温度探测单元5和第二温度探测单元6,第一温度探测单元5和第二温度探测单元6分别置于主ECM电机100外部的不同位置以分别探测外界不同位置的温度T1和温度T2,主ECM电机100的电机控制器的微处理器根据温度T1和温度T2的温差变化自动选择主ECM电机100当前电机运行参数;主ECM电机100通知各台从ECM电机101、102、103、104的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机101、102、103、104根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数,各台从ECM电机101、102、103、104回复主ECM电机100已经接收到数据;或者主ECM电机100根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机101、102、103、104设定的运行参数,由主ECM电机100通知各台从ECM电机101、102、103、104按设定的运行参数运行,各台从ECM电机101、102、103、104回复主ECM电机100已经接收到数据,所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。
主ECM电机100和各台从ECM101、102、103、104电机之间通过总线通信或者通过无线通信。
上述主ECM电机和各台从ECM电机之间进行双向通信的可以按如下步骤进行:A)指定每T秒是一个通信周期;B)每一个周期开始的第Ta秒的时间段内,主ECM电机固定发送温差或者转速报文,从ECM电机不得回复;C)每个周期Ta秒开始后到周期结束,是从ECM电机允许回复的时间段,主ECM电机不得发送报文,从ECM电机要发送回复报文;从ECM电机首先需监听总线,来判断总线上是否有其他电机发送信号;D)如果总线是空闲的,该从ECM电机立即发送回复报文;E)如果总线是忙碌的,该从ECM电机则等待一定随机间隔后重试发送回复报文;F)如果总线在这个周期内始终忙碌,那么该从ECM电机需要等 待下一个周期再次尝试发送回复报文。
上述主ECM电机和各台从ECM电机之间进行双向通信的也可以按如下步骤进行A1)指定每T秒是一个通信周期;B1)每一个周期开始的第Ta秒的时间段内,主ECM电机固定发送温差或者转速报文,从ECM电机不得回复;C1)每个周期Ta秒开始后到周期结束,是从ECM电机允许回复的时间段,主ECM电机不得发送报文,从ECM电机要发送回复报文;从ECM电机首先需监听总线,来判断总线上是否有其他电机发送信号;D1)如果总线是空闲的,该从ECM电机立即发送回复报文;E1)如果总线是忙碌的,该从ECM电机则等待一定随机间隔后重试发送回复报文;F1)假如报文碰撞发生,等待一定随机间隔后重试步骤C1;G1)如果总线在这个周期内始终忙碌,那么该从ECM电机需要等待下一个周期再次尝试发送回复报文。
主ECM电机和各台从ECM电机都不需要分配通信地址进行通信或者主ECM电机和各台从ECM电机都分别分配一个独立的通信地址进行通信。
实施例四:
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示,本实施例是一种冰柜,包括压缩机、盘管蒸发器、蒸发器风扇,其中蒸发器风扇包括风扇壳体3、多电机系统和若干组风叶4,压缩机向盘管蒸发器供应冷却媒介,风扇壳体3的进风口31一侧安装有盘管蒸发器,风扇壳体3的另一侧设置出风口32,多电机系统安装在风扇壳体的内部,若干组风叶4由多电机系统驱动,多电机系统和风叶4位于盘管蒸发器与出风口32之间,所述的多电机系统是由多台自动调速的ECM电机组成的电机系统,它采用了实施例一种所描述的多电机系统,在此不再重复叙述;连接在主ECM电机100上的第一温度探测单元5位于风扇壳体3的进风口31附近用于检测热空气温度T1,连接在主ECM电机100上第二温度探测单元6位于风扇壳体3的出风口32附近用于检测冷空气温度T2。主ECM电机100的电机控制器的微处理器根据温 度T1和温度T2的温差变化自动选择当前主ECM电机100的运行参数;主ECM电机100通知各台从ECM电机101、102、103的检测温度数据T1、T2,由从ECM电机101、102、103根据温度数据T1、T2选择从ECM电机的运行参数;或者主ECM电机100根据不同位置的温度T1和温度T2为各台从ECM电机101、102、103设定的运行参数,由主ECM电机100通知各台从ECM电机101、102、103按设定的运行参数运行。上述所述的电机的运行参数是指转速,或者工作电流,或者是转矩,或者是风量。
如图11所示,主ECM电机100的档位转速V具有2个档位转速S1和S2,若温度T1与温度T2的温度差△T小于等于设定值t0时,则微处理器选择第一档速度S1并控制电机以第一档速度S1恒速运行,若温度T1与温度T2的温度差大于设定值t0时,则微处理器选择第二档速度S2并控制电机以第二档速度S2恒速运行,电机上电初始运行时微处理器首先选择第二档速度S2运行ECM电机。第一档速度S1是800rpm,第二档速度S2是1550rpm。设定值t0是1摄氏度至50摄氏度的范围内。风扇壳体的里面中部安装有控制箱7,各ECM电机的电机控制器与控制箱电连接。第一温度探测单元5和第二温度探测单元6都热敏电阻温度探测单元。风扇壳体3的出风口32出设置过滤网8,第二温度探测单元6位于过滤网8的外侧。控制箱7输入115V或者230V的交流电源。
主ECM电机101和各台从ECM电机101、102、103的通信方式可以参考实施例二和实施例三。