一种一体化永磁同步电机模块及其应用hvac控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一体化永磁同步电机模块及其应用HVAC控制系统，一体化永磁同步电机模块包括电机单体和电控部分，所述的电机单体包括转轴（1）、永磁转子组件（2）、定子组件（3）和机壳组件，永磁转子组件（2）和定子组件（3）形成磁藕合，定子组件（3）包括定子铁芯和卷绕在定子铁芯上线圈绕组，其特征在于：所述的电控部分包括有逆变电路和电机运行参数检测电路，逆变电路的输出端与线圈绕组连接，逆变电路的输入端和电机运行参数检测电路的输出端引出形成与外部设备连接的接线端，所述的电控部分安装在机壳组件的里面或者外面，它电路结构简单，降低产品成本、有效解决散热问题，质量容易保证，检修容易。
【专利说明】—种一体化永磁同步电机模块及其应用HVAC控制系统
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及一种一体化永磁同步电机模块及其应用HVAC控制系统。
【背景技术】:
[0002]现有的一体化永磁同步电机将电机单体和电机控制器连接在一起，所述的电机单体包括定子组件、转子组件和机壳组件，定子组件安装在机壳组件上，转子组件套装在定子组件的内侧或者外侧，所述的电机控制器包括电源单元、电机运行参数检测电路、微处理器、逆变单元和接口电路，电源单元的输出端为电机控制器各部分电路供电，电机运行参数检测电路检测电机单体的运行数据并将该信号送到微处理器处理，微处理器控制逆变电路驱动定子组件上电机线圈绕组的通断。
[0003]上述一体化永磁同步电机存在几个有待解决的问题:
[0004]I)由于一体化永磁同步电机还受上级的控制系统控制，例如HVAC控制系统、洗衣机控制系统等，HVAC控制系统、洗衣机控制系统本身就有微处理单元和电源单元，这样就重复布置同样的功能电路，导致额外增加客户的产品的成本；
[0005]2)控制器的电路结构较为复杂，但控制盒安装空间有限，又要解决功率器件及其它重要电子元气件的散热问题，常导致产品质量部稳定，故障较多，用户退货较多；
[0006]3)电机在出厂时，在微处理器已经固化写入控制程序，一旦需要转换应用环境，这些电机就不能应用，造成较多的浪费。
[0007]4)由于控制器的电路结构较为复杂，在检测维修时较为困难。
【发明内容】
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[0008]本实用新型的目的是提供一种一体化永磁同步电机模块及其应用HVAC控制系统，它电路结构简单，降低产品成本、有效解决散热问题，质量容易保证，检修容易。
[0009]本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0010]一种一体化永磁同步电机模块，包括电机单体和电控部分，所述的电机单体包括转轴、永磁转子组件、定子组件和机壳组件，永磁转子组件)和定子组件形成磁藕合，定子组件包括定子铁芯和卷绕在定子铁芯上线圈绕组，其特征在于:所述的电控部分包括有逆变电路和电机运行参数检测电路，逆变电路的输出端与线圈绕组连接，逆变电路的输入端和电机运行参数检测电路的输出端引出形成与外部设备连接的接线端，所述的电控部分安装在机壳组件的里面或者外面。
[0011]上述所述的电控部分包括有电源电路，电源电路的输入端与外部交流输入连接，电源电路的输出端提供母线电压、+5V低电压和+15V低电压，其中母线电压和15V低电压提供给逆变电路使用，+5V低电压引出形成供应外部设备的电源引出端。
[0012]上述所述的+5V低电压为电机运行参数检测电路供电。
[0013]上述所述的电机运行参数检测电路是霍尔传感器和母线电流测量电路。
[0014]上述所述的电机运行参数检测电路是霍尔传感器和相线电流测量电路。[0015]上述所述的电机运行参数检测电路是相线电流测量电路。
[0016]上述所述的电机运行参数检测电路是母线电流和相线电流测量电路。
[0017]上述所述的机壳组件包括圆筒壳体、前端盖、后端盖，永磁转子组件安装在转轴上，定子组件与圆筒壳体连接在一起嵌套在永磁转子组件外面，前端盖和后端盖分别安装在圆筒壳体的两端，转轴支承在前端盖和后端盖的轴承上。
[0018]上述所述的电控部分安装在机壳组件的外面，电控部分设置电路板上，电路板安装在一个外罩里面，外罩与后端盖连接安装。
[0019]上述所述的逆变电路的输入端和电机运行参数检测电路的输出端引出形成与外部设备连接的接线端包括6路PWM信号输入端、HALL信号输出端和母线电流输出端。
[0020]一种应用上述一体化永磁同步电机模块的HVAC控制系统，HVAC控制系统包括中央控制微处理器，中央控制微处理器输出PWM信号到逆变电路的输入端，电机运行参数检测电路的输出端连接到中央控制微处理器。
[0021]本实用新型与现有技术相比，具有如下效果:
[0022]I)本实用新型的一种一体化永磁同步电机模块，只有电机单体和电控部分，电控部分包括有逆变电路和电机运行参数检测电路，逆变电路的输出端与线圈绕组连接，逆变电路的输入端和电机运行参数检测电路的输出端引出形成与外部设备连接的接线端，所述的电控部分安装在机壳组件的里面或者外面，大大简化电路结构，减低产品成本，质量容易保证，检修容易；
[0023]2)本实用新型形成一个通用的永磁电机标准模块，删除自身核心的控制微处理器，利用应用系统的资源-微处理器，实现对电机的标准模块的控制，从而也使用户端的产品成本降低，且永磁电机标准模块通用性变得更强；
[0024]3 )电控部分包括有逆变电路和电机运行参数检测电路，较好解决有限空间的散热问题，有效保证运行的可靠性和稳定定；
[0025]4)可以灵活使用多种场合，只需要应用系统的微处理器内置电机控制软件模块就可以，应用前景广。
[0026]5)本实用新型的HVAC控制系统，将电机控制器里面微处理器取消，直接利用HVAC控制系统的中央控制微处理器来控制逆变电路，电路结构简单，降低产品成本、有效解决散热问题，质量容易保证，检修容易。
【专利附图】
【附图说明】:
[0027]图1是本实用新型电机的立体图；
[0028]图2是本实用新型电机的分解图；
[0029]图3是本实用新型电机的结构剖视图；
[0030]图4是本实用新型的电控部分的电路方框图；
[0031]图5是图4对应的一种实施电路图；
[0032]图6是图4对应的另一种实施电路图；
[0033]图7是图4对应的第三种实施电路图；
[0034]图8是图4对应的第四种实施电路图；
[0035]图9是本实用新型的HVAC控制系统的电路方框图。【具体实施方式】:
[0036]下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
[0037]如图1至图5所示，本实用新型是一种一体化永磁同步电机模块，包括电机单体和电控部分，所述的电机单体包括转轴1、永磁转子组件2、定子组件3和机壳组件，永磁转子组件2和定子组件3形成磁藕合，定子组件3包括定子铁芯和卷绕在定子铁芯上线圈绕组，所述的电控部分包括有逆变电路和电机运行参数检测电路，逆变电路的输出端与线圈绕组连接，逆变电路的输入端和电机运行参数检测电路的输出端引出形成与外部设备连接的接线端，所述的电控部分安装在机壳组件的里面或者外面。
[0038]上述所述的电控部分包括有电源电路，电源电路的输入端与外部交流输入连接，电源电路的输出端提供母线电压、+5V低电压和+15V低电压，其中母线电压和15V低电压提供给逆变电路使用，+5V低电压引出形成供应外部设备的电源引出端。
[0039]上述所述的+5V低电压为电机运行参数检测电路供电。
[0040]上述所述的机壳组件包括圆筒壳体4、前端盖5、后端盖6，永磁转子组件2安装在转轴I上，定子组件3与圆筒壳体41连接在一起嵌套在永磁转子组件2外面，前端盖5和后端盖6分别安装在圆筒壳体41的两端，转轴I支承在前端盖5和后端盖6的轴承上，上述电控部分安装在机壳组件的外面，电控部分设置电路板9上，电路板9安装在一个外罩7里面，外罩7与后端盖6连接安装
[0041]如图5所示，上述所述的电机运行参数检测电路是霍尔传感器和母线电流测量电路，电控部分输入6路的PWM信号输入端和输出3路得HALL信号输出端(H1/H2/H3)，有交流信号输入端ACL\ACN和接地端E，+5V低电压输出端，直流母线电流Idc输出端、电控部分的所有输入输出端口集成在接插座8里面。逆变电路采用集成智能功率模块IPM，电源电路包括将AC变换成DC的整流电路，已将将母线电压Vdc变为低压供电的DC-DC转换电路，得到+15V和+5V的低压电源。
[0042]如图6所示，上述所述的电机运行参数检测电路是是霍尔传感器和相线电流测量电路，电控部分输入6路的PWM信号输入端和输出3路得HALL信号输出端(H1/H2/H3)，有交流信号输入端ACL\ACN和接地端E，+5V低电压输出端，相线电流la、Ib输出端、电控部分的所有输入输出端口集成在接插座8里面。逆变电路采用集成智能功率模块IPM，电源电路包括将AC变换成DC的整流电路，已将将母线电压Vdc变为低压供电的DC-DC转换电路，得到+15V和+5V的低压电源。
[0043]如图7所示，上述电机运行参数检测电路是相线电流测量电路，电控部分输入6路的P丽信号输入端，有交流信号输入端ACL\ACN和接地端E，+5V低电压输出端，相线电流la、Ib输出端、电控部分的所有输入输出端口集成在接插座8里面。
[0044]如图8所示，电机运行参数检测电路是母线电流和相线电流测量电路，电控部分输入6路的PWM信号输入端，有交流信号输入端ACL\ACN和接地端E，+5V低电压输出端，相线电流la、Ib输出端，直流母线电流Idc输出端，电控部分的所有输入输出端口集成在接插座8里面。
[0045]本实用新型的原理是:所述的电控部分包括有逆变电路和电机运行参数检测电路，逆变电路的输出端与线圈绕组连接，逆变电路的输入端和电机运行参数检测电路的输出端引出形成与外部设备连接的接线端，所述的电控部分安装在机壳组件的里面或者外面，省略核心的微处理器单元，减低产品成本，质量容易保证，检修容易；本发明形成一个通用的永磁电机标准模块，删除自身核心的控制微处理器，利用应用系统的资源-微处理器，实现对电机的标准模块的控制，从而也使用户端的产品成本降低，且永磁电机标准模块通用性变得更强。
[0046] 如图9所示，一种应用上述一体化永磁同步电机模块的HVAC控制系统，HVAC控制系统包括中央控制微处理器，中央控制微处理器输出PWM信号到逆变电路的输入端，电机运行参数检测电路的输出端连接到中央控制微处理器。中央控制微处理器是单片机MCU。
【权利要求】
1.一种一体化永磁同步电机模块，包括电机单体和电控部分，所述的电机单体包括转轴(I)、永磁转子组件(2)、定子组件(3)和机壳组件，永磁转子组件(2)和定子组件(3)形成磁藕合，定子组件(3)包括定子铁芯和卷绕在定子铁芯上线圈绕组，其特征在于:所述的电控部分包括有逆变电路和电机运行参数检测电路，逆变电路的输出端与线圈绕组连接，逆变电路的输入端和电机运行参数检测电路的输出端引出形成与外部设备连接的接线端，所述的电控部分安装在机壳组件的里面或者外面。
2.根据权利要求1所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:电控部分包括有电源电路，电源电路的输入端与外部交流输入连接，电源电路的输出端提供母线电压、+5V低电压和+15V低电压，其中母线电压和15V低电压提供给逆变电路使用，+5V低电压引出形成供应外部设备的电源引出端。
3.根据权利要求2所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:+5V低电压为电机运行参数检测电路供电。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:电机运行参数检测电路是霍尔传感器和母线电流测量电路。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:电机运行参数检测电路是霍尔传感器和相线电流测量电路。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:电机运行参数检测电路是相线电流测量电路。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:电机运行参数检测电路是母线电流和相线电流测量电路。
8.根据权利要求1、2或3所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:机壳组件包括圆筒壳体(4)、前端盖(5)、后端盖(6)，永磁转子组件(2)安装在转轴(I)上，定子组件(3 )与圆筒壳体(41)连接在一起嵌套在永磁转子组件(2 )外面，前端盖(5 )和后端盖(6 )分别安装在圆筒壳体(41)的两端，转轴(I)支承在前端盖(5)和后端盖(6)的轴承上。
9.根据权利要求8所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:电控部分安装在机壳组件的外面，电控部分设置电路板(9)上，电路板(9)安装在一个外罩(7)里面，外罩(7)与后端盖(6)连接安装。
10.根据权利要求1、2或3所述的一种一体化永磁同步电机模块，其特征在于:逆变电路的输入端和电机运行参数检测电路的输出端引出形成与外部设备连接的接线端包括6路PWM信号输入端、HALL信号输出端和母线电流输出端。
11.一种应用权利要求1至10所述的任何一项一体化永磁同步电机模块的HVAC控制系统，HVAC控制系统包括中央控制微处理器，其特征在于:中央控制微处理器输出PWI信号到逆变电路的输入端，电机运行参数检测电路的输出端连接到中央控制微处理器。
【文档编号】H02K11/00GK203608035SQ201320780169
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月30日 优先权日:2013年11月30日
【发明者】赵勇 申请人:中山大洋电机股份有限公司