专利名称：空气调节机的鼓风机用电动机的控制方法
技术领域：
本发明涉及用微电子计算机控制的空气调节机，特别涉及用于鼓风机的电动机的旋转速度的控制方法。
图2为将微电子计算机接入到闭环控制系统内的电路构成方块图，3为交流电动机，1为交流电源，2为三端双向可控硅元件，用作控制加到交流电动机3上的电源电压的相位变动手段，9表示三端双向可控硅元件2的控制极，4为检测交流电动机3的旋转速度的检测电路，10为检测零交叉计时的零交叉计时检测电路，11为用以控制三端双向可控硅元件2的微电子计算机。
接着就已有的用微电子计算机进行控制的控制内容进行说明。用图3表示三端双向可控硅相位控制输出的概要情况。在图3中(a)表示交流电源的时间图，(b)表示输入到三端双向可控硅的控制极上的定时触发脉冲的时间图。三端双向可控硅通过将触发脉冲加到控制极上而成为导通状态，并将电功率供给电动机，当电流一变为零，则成关断状态。通过使加给该触发脉冲的定时改变，而改变向电动机所供给的电功率，从而使旋转速度可变。接着在图4中表示微电子计算机的控制流程图，该微电子计算机用来使旋转速度接近给定的旋转速度。首先在图4的步骤S1中进行旋转速度检测。在步骤S3中将上述检测旋转速度和给定的旋转速度进行比较，在检测旋转速度比给定的旋转速度慢时，在步骤S4中使加到三端双向可控硅的控制极上的触发定时提前一级，相反地当检测旋转速度比给定的旋转速度快时，在步骤S5中使上述触发定时推迟一级，通过反复进行上述操作，来进行控制使之不断接近给定的旋转速度。又上述触发定时的一级变更幅度是根据微电子计算机进行处理(包括其他处理)的能力及速度而规定的幅度，从微电子计算机向三端双向可控硅的控制极所输出的发生触发脉冲的定时基本上不是模拟式的输出，而是量化了的阶梯式的输出。
根据上述的已有的控制方法，如图5所示，只要上述给定的旋转速度和上述检测的旋转速度不一致，则即使上述电动机的负载一定，但由于反复进行触发脉冲定时“提前一级”与“推迟一级”，故等于使旋转速度经常变动，为此存在的问题是会产生振动和噪声。
本发明是为了解决和消除上述问题而提出的，其目的在于实现的对空气调节机的鼓风机用电动机的控制能做到在负荷一定时使旋转速度稳定在接近给定的旋转速度，并消灭振动和噪声，同时，对于因负荷变动大于一定值以上而引起的旋转速度变化，进行输出调整，并控制成使旋转速度接近给定的旋转速度，从而做到使振动和噪声达到最低限度。
根据本发明的空气调节机的鼓风机用电动机的控制方法，解决了存在的问题，这是由于在进行使之接近给定旋转速度的控制时，使给定旋转速度具有一容许范围，在检测出的旋转速度进入到该容许范围内时，使作为调整旋转速度的相位变动手段的三端双向可控硅的控制极触发定时固定，在控制极触发定时被固定时不对伴随电动机的负荷变动而变动的旋转速度进行使其接近给定旋转速度的控制，此时重新另外设定旋转速度容许范围，使此容许范围的幅度取得比进行使之接近上述给定旋转速度的控制时的容许范围的幅度更大。
在进行在本发明中的使之接近给定旋转速度的控制时，在检测出的旋转速度进入上述给定旋转速度的容许范围内时，由于不进行调整旋转速度的输出变动，故只要电动机的负荷设有变动就能得到稳定的旋转速度，与此同时，因输出固定后使容许范围扩大，故即使产生一些负荷变动也不进行输出变动，能实现稳定的控制，并能使振动及噪声大幅度地降低。
图1为根据本发明的空气调节机的鼓风机用电动机的控制的一实施例的总构成图。此实施例从图1可以看出做成在交流电动机3上设有旋转检测器4，通过以此旋转检测器4的检测信号为输入的旋转速度检测手段5来检测交流电动机3的旋转速度，根据其输出，用输出决定手段6将给定旋转速度和测定的旋转速度进行比较，从而决定导通角，并根据该决定手段6的输出和检测用以驱动交流电动机3的交流电源1的零交叉定时的零交叉定时检测手段7的输出，每隔半个周期通过相位控制输出手段控制三端双向可控硅2的控制极触发定时。
即，由于备有用以驱动空气循环用鼓风机的交流电动机3，并通过零交叉定时检测手段检测为驱动该交流电动机3而供给的交流电源1的电压的零交叉定时，通过相位控制输出手段8每隔电压的半个周期对导通角进行控制，从而使加到交流电动机3上的电压可变，并使旋转速度变化。且输入到该相位控制输出手段8的导通角由输出决定手段6决定，该输出决定手段6根据事先设定的给定旋转速度和由旋转速度检测手段5所检测的旋转速度来决定为使其给定旋转速度接近而量化了的阶梯导通角。且在该输出决定手段6中当旋转速度检测手段5的输出的旋转速度在以给定旋转速度为中心的事先设定的容许范围A之外时，通过该输出决定手段6内的导通角决定手段(未图示)来设定使交流电动机3的旋转速度接近给定旋转速度的新的导通角，并输出到相位控制输出手段8。又当旋转速度检测手段5输出的旋转速度在以给定旋转速度为中心的事先设定的容许范围(A)内时不变动导通角，而通过导通角决定手段将导通角设定成与上一次的相同，并输出到相位控制输出手段8。与此同时，将该输出决定手段6的以上述给定旋转速度为中心的容许范围从上述容许范围(A)变动到范围更宽的新的容许范围(B)上。
这样，在把容许范围变动到更宽的容许范围(B)以后，当旋转速度检测手段5输出的旋转速度在以给定旋转速度为中心的、该新变动的容许范围内时，不改变导通角，而由该输出决定手段6内的导通角决定手段来设定和上次相同的导通角，并输出到相位控制输出手段8上。
且，当旋转速度检测手段5输出的旋转速度在以给定旋转速度为中心的、新的变动了的容许范围(B)之外时，由导通角决定手段来设定使旋转速度接近给定旋转速度的新导通角，并输出到上述相位控制输出手段8上。
与此同时，使该输出决定手段6的以给定旋转速度为中心的容许范围从上述容许范围B再变回到比上述容许范围B狭小的上述容许范围A内。
这样，为通过输出决定手段6在交流电动机3的旋转速度已接近给定旋转速度时即在容许范围A内时保持其原样不变，且使进行下一个控制的时点全面变化，并在从给定旋转速度离开时，即到达容许范围B时之前，不进行下一个控制，又在交流电动机3的旋转速度一度接近给定值之后，交流电动机3的旋转速度又变化到扩大的容许范围B之外即离开给定的旋转速度方向过于远时，为了使之更快地接近给定的旋转速度而使容许范围返回到比范围B较狭小的范围A，因而已通过交流电动机3的旋转速度的变化值减少了切换点数，故使负荷变动时间变小，因而当时发生的振动及噪声也大幅度地减小。
可是，用上述的输出决定手段6进行的控制也可用微电子计算机进行，而且不仅对输出决定手段6甚至对旋转速度检测手段5和相位控制输出手段8的图1的12均可用微电子计算机进行控制。
如上所述，根据本发明，为了不进行过多的切换，已根据变化值使容许范围变化，故能压低空气调节机的鼓风机的交流电动机的切换次数，从而使在切断时发生的振动及噪声大幅度地减小。
图1为表示本发明的一实施例的总构成图;
图2为在闭环控制系统内接入微电子计算机的电路构成方块图;
图3为表示三端双向可控硅相位控制的概要情况的图;
图4为已有的微电子计算机的控制流程图;
图5为表示已有的用微电子计算机所进行的旋转速度的控制状态的图。
在图中1为交流电源，2为相位变动手段，3为交流电动机，4为旋转检测器，5为旋转速度检测手段，6为输出决定手段，7为零交叉定时检测手段，8为相位控制输出手段。
权利要求
1.一种空气调节机，备有驱动空气循环用鼓风机的交流电动机，检测该交流电动机的旋转的旋转检测电路，供给上述交流电动机的交流电源，检测该交流电源的电压的零交叉定时的零交叉定时检测手段和变动供给上述交流电动机的电压的相位的相位变动手段，其特征在于设有从上述旋转检测电路检测上述交流电动机的旋转速度的旋转速度检测手段，将由该旋转速度检测手段检测出的旋转速度和设定的给定旋转速度进行比较，以决定上述交流电动机的导通角的输出决定手段，通过由该输出决定手段决定的导通角和来自上述零交叉定时检测手段的输出来控制上述相位变动手段的相位控制输出手段；通过上述输出决定手段，当上述旋转速度检测手段输出的旋转速度在以上述给定的旋转速度为中心的事前设定的容许范围A之外时，设定可接近上述给定旋转速度的新的导通角，并输出给上述相位控制输出手段，当上述旋转速度检测手段输出的旋转速度在以上述给定的旋转速度为中心的事前设定的容许范围A内时，不变动导通角，就输出给上述相位控制输出手段，且将上述输出决定手段的以上述给定旋转速度为中心的容许范围从上述容许范围A变动到范围更广的新的容许范围B，在变动到容许范围B之后，当上述旋转速度检测手段输出的旋转速度在以上述给定的旋转速度为中心的新变动的上述容许范围B内时不变动导通角，就输出给上述相位控制输出手段，而当在上述容许范围B以外时则设定可接近上述给定旋转速度的新导通角，并输出给上述相位控制输出手段，且使上述输出决定手段的以上述给定旋转速度为中心的容许范围从上述容许范围B变回到范围狭小的上述容许范围A。
2.如权利要求1所述的空气调节机的鼓风机用电动机的控制方法，其特征在于通过微电子计算机实现输出决定手段。
3.如权利要求2所述的空气调节机的鼓风机用电动机的控制方法，其特征在于通过微电子计算机实现相位控制输出手段，输出决定手段和放置速度检测手段。
4.如权利要求1至3中任何一项所述的空气调节机的鼓风机用电动机的控制方法，其特征在于通过从零交叉定时检测手段来的输出每隔电压的半个周期对相位变动手段进行控制一次。
全文摘要
根据本发明的空气调节机的鼓风机用电动机的控制方法，在作接近给定旋转速度的控制时，在检测出的旋转速度进入到上述给定旋转速度的容许范围内时不作可调整旋转速度的输出变动，只要电动机的负荷不变动，则可得到稳定的旋转速度，同时输出固定后扩大容许范围，即使稍微发生负荷变动也不进行输出变动，而实现稳定的控制，因而能使振动及噪声降低。
文档编号F24F11/04GK1031631SQ88106258
公开日1989年3月8日 申请日期1988年8月23日 优先权日1987年8月24日
发明者青木英樹, 村田充, 坂本泰堂 申请人:三菱电机株式会社