电机的绕组切换电路、变频压缩机及空调器的制作方法

本实用新型涉及电路领域，尤其涉及一种电机的绕组切换电路、变频压缩机及空调器。

背景技术：

变频空调器中的变频压缩机通常为三相永磁同步电机，其中定子线圈采用星型接法，存在高频情况下能效衰减的问题。

相关技术中，通常采用星-三角切换电机，来解决高频下的能效衰减问题，即采用三角形接法快速制冷，当环境温度达到预设温度时，切换成星形接法低速运行，通过功率因数校正及弱磁控制，可提高空调系统的整机能效。但是当电机运行过程中，由于信号干扰及抖动等因素，可能造成控制信号变化，进而可能出现电机运行过程中的绕组误切换，导致压缩机存在打火风险。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种电机的绕组切换电路，通过锁存单元对切换控制信号进行锁存保持，可保证信号的稳定性，防止电机运行过程中由信号干扰及抖动等因素导致的绕组误切换，避免打火风险。

本实用新型的第二个目的在于提出一种变频压缩机。

本实用新型的第三个目的在于提出一种空调器。

为达上述目的，本实用新型的第一方面实施例提出了一种电机的绕组切换电路，包括：

停机检测单元，用于检测所述电机是否停机，若是，则输出切换控制信号；

锁存单元，所述锁存单元与所述停机检测单元连接，用于对所述切换控制信号进行锁存保持，并输出所述切换控制信号；

绕组切换单元，所述绕组切换单元与所述锁存单元连接，用于根据所述切换控制信号，切换所述绕组的连接方式。

根据本实用新型提出的电机的绕组切换电路，停机检测单元在检测电机停机时输出切换控制信号至锁存单元，锁存单元对切换控制信号进行锁存保持，并输出切换控制信号至绕组切换单元，绕组切换单元根据切换控制信号，切换绕组的连接方式。通过锁存单元对切换控制信号进行锁存保持，可防止电机运行过程中的绕组误切换，避免打火风险。

根据本实用新型的一个实施例，所述锁存单元为D触发器。

根据本实用新型的一个实施例，所述停机检测单元包括：电流采样单元，用于检测所述绕组的电流；控制器，所述控制器分别与所述电流采样单元和所述锁存单元连接，用于判断所述电流是否为0，若是，则判断出所述电机停机，并输出所述切换控制信号。

根据本实用新型的一个实施例，所述电流采样单元包括：采样电阻，所述采样电阻的第一端与所述绕组的输出负端连接，所述采样电阻的第二端接地；运放器，所述运放器的输入正端与所述采样电阻的第一端连接，所述运放器的输入负端与所述采样电阻的第二端连接，所述运放器的输出端与所述控制器连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述绕组切换单元包括：驱动器，所述驱动器与所述锁存单元连接，用于根据所述切换控制信号，生成第一切换信号、第二切换信号和第三切换信号，并输出所述第一切换信号、第二切换信号和第三切换信号。第一切换器，所述第一切换器分别与所述驱动器、所述绕组第一相的输出正端、所述电机第一相的负端和第二切换继电器连接，用于根据所述第一切换控制信号，接通或断开所述电机第一相的负端与所述绕组第一相的输出正端之间的连接，以及接通或断开所述电机第一相的负端与所述第二切换继电器之间的连接；所述第二切换器，所述第二切换器分别与所述驱动器、所述绕组第二相的输出正端、所述电机第二相的负端和第三切换继电器连接，用于根据所述第二切换控制信号，接通或断开所述电机第二相的负端与所述绕组第二相的输出正端之间的连接，以及接通或断开所述电机第二相的负端与所述第一切换继电器之间和所述电机第二相的负端与所述第三切换继电器之间的连接；所述第三切换器，所述第三切换器分别与所述驱动器、所述绕组第三相的输出正端和所述电机第三相的负端连接，用于根据所述第三切换控制信号，接通或断开所述电机第三相的负端与所述绕组第三相的输出正端之间的连接，以及接通或断开所述电机第三相的负端与所述第二切换继电器之间的连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一切换器，和/或所述第二切换器，和/或所述第三切换器为单刀双掷继电器。

根据本实用新型的一个实施例，该绕组切换电路还包括：所述电机，所述电机的负端与所述绕组切换单元连接。

根据本实用新型的一个实施例，该绕组切换电路还包括：所述绕组，所述绕组的输出正端与所述电机的正端连接，所述绕组的输出负端与所述停机检测单元连接。

为达上述目的，本实用新型的第二方面实施例提出了一种变频压缩机，包括：如本发明第一方面实施例所述的电机的绕组切换电路。

为达上述目的，本实用新型的第三方面实施例提出了一种空调器，包括：如本发明第二方面实施例所述的变频压缩机。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的电机的绕组切换电路的结构图；

图2是根据本实用新型一个实施例的电机的绕组切换电路的电路图；

图3是根据本实用新型一个实施例的变频压缩机的结构图；

图4是根据本实用新型一个实施例的空调器的结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例的电机的绕组切换电路、变频压缩机及空调器。

图1是根据本实用新型一个实施例的电机的绕组切换电路的结构图，如图1所示，该电机的绕组切换电路包括：

停机检测单元11，用于检测电机是否停机，若是，则输出切换控制信号；

锁存单元12，锁存单元12与停机检测单元11连接，用于对切换控制信号进行锁存保持，并输出切换控制信号；

绕组切换单元13，绕组切换单13元与锁存单元12连接，用于根据切换控制信号，切换绕组的连接方式。

本实用新型实施例中，停机检测单元11检测电机是否停机，在检测到电机停机时，输出切换控制信号至锁存单元12，保证在电机停机状态下输出切换控制信号，作为一种可行的实施方式，停机检测单元11可通过采样电阻对绕组电流进行采样，当电流为0时，判断电机停机，输出切换控制信号至锁存单元12。锁存单元12对接收到的切换控制信号进行锁存保持，保证信号稳定性，防止电机运行过程中由信号干扰及抖动等因素导致的绕组误切换，避免打火风险，并将切换控制信号输出至绕组切换单元13，绕组切换单元13根据接收到的切换控制信号，切换绕组的连接方式，即使得绕组在三角形接法和星形接法之间切换。

根据本实用新型提出的电机的绕组切换电路，停机检测单元在检测电机停机时输出切换控制信号至锁存单元，锁存单元对切换控制信号进行锁存保持，并输出切换控制信号至绕组切换单元，绕组切换单元根据切换控制信号，切换绕组的连接方式。通过锁存单元对切换控制信号进行锁存保持，可保证信号的稳定性，防止电机运行过程中由信号干扰及抖动等因素导致的绕组误切换，避免打火风险。

图2是根据本实用新型一个实施例的电机的绕组切换电路的电路图，如图2所示，在图1所示实施例基础上，锁存单元12具体可为如图2所示的D触发器。本实用新型实施例中，锁存单元12可对接收到的切换控制信号进行锁存保持，并将切换控制信号输出至绕组切换单元13，可保证信号的稳定性，防止电机运行过程中由信号干扰及抖动等因素导致的绕组误切换，避免打火风险。

停机检测单元11包括：

电流采样单元21，用于检测绕组15的电流；

控制器ICI，控制器ICI分别与电流采样单元21和锁存单元12连接，用于判断电流是否为0，若是，则判断出电机14停机，并输出切换控制信号。

电流采样单元21包括：

采样电阻R1，采样电阻R1的第一端与绕组15的输出负端连接，采样电阻R1的第二端接地；

运放器U1，运放器U1的输入正端与采样电阻R1的第一端连接，运放器的U1输入负端与采样电阻R1的第二端连接，运放器U1的输出端与控制器ICI连接。

本实用新型实施例中，电流采样单元21检测绕组15的电流，作为一种可行的实施方式，电流采样单元21可包括如图2所示的采样电阻R1及运放器U1，R1与绕组15的输出负端连接，可通过R1对绕组15输出负端的电流进行采样，并将采样电流输入至运放器U1，U1对采样电流进行运算放大后将其输入至控制器IC1，IC1判断绕组电流是否为0，如果电流为0，则判断此时电机14已停机，则输出切换控制信号至锁存单元12，保证在电机停机状态下输出切换控制信号，作为一种可行的实施方式，控制器IC1具体可为如图2所示的微控制单元(Microcontroller Unit，简称MCU)，运放器U1具体可为HA1630D06MM运放芯片。

绕组切换单元13包括：

驱动器22，驱动器22与锁存单元12连接，用于根据切换控制信号，生成第一切换信号、第二切换信号和第三切换信号，并输出第一切换信号、第二切换信号和第三切换信号。

第一切换器RY1，第一切换器RY1分别与驱动器22、绕组15第一相的输出正端U、电机14第一相的负端和第二切换继电器RY2连接，用于根据第一切换控制信号，接通或断开电机14第一相的负端与绕组15第一相的输出正端U之间的连接，以及接通或断开电机14第一相的负端与第二切换继电器RY2之间的连接；

第二切换器RY2，第二切换器RY2分别与驱动器22、绕组15第二相的输出正端V、电机14第二相的负端和第三切换继电器RY2连接，用于根据第二切换控制信号，接通或断开电机14第二相的负端与绕组15第二相的输出正端V之间的连接，以及接通或断开电机14第二相的负端与第一切换继电器RY1之间和电机14第二相的负端与第三切换继电器RY3之间的连接；

第三切换器RY3，第三切换器RY3分别与驱动器22、绕组15第三相的输出正端W和电机14第三相的负端连接，用于根据第三切换控制信号，接通或断开电机14第三相的负端与绕组15第三相的输出正端W之间的连接，以及接通或断开电机14第三相的负端与第二切换继电器RY2之间的连接。

本实用新型实施例中，驱动器22在接收到锁存单元12输出的切换控制信号后，生成第一切换信号、第二切换信号和第三切换信号，并分别将第一切换信号、第二切换信号和第三切换信号输出至第一切换器RY1，第二切换器RY2和第三切换器RY3，作为一种可行的实施方式，驱动器22具体可为如图2所示的ULN2003A驱动芯片。

作为一种可行的实施方式，RY1，RY2及RY3具体可为如图2所示的单刀双掷继电器。

RY1根据第一切换控制信号，接通或断开电机14第一相的负端与绕组15第一相的输出正端U之间的连接，以及接通或断开电机14第一相的负端与第二切换继电器RY2之间的连接。具体的，RYI根据1脚的控制信号，接通或断开4脚和2脚之间的连接，以及接通或者断开4脚和3脚之间的连接。当RY1的1脚接收的控制信号为高电平时，RY1弹片不动作，4脚和2脚之间连通，4脚与3脚之间断开，此时，电机14第一相的负端与绕组15第一相的输出正端U之间断开，电机14第一相的负端与第二切换继电器RY2之间连通；当RY1的1脚接收的控制信号为低电平时，RY1弹片动作，4脚和2脚之间断开，4脚与3脚之间连通，此时，电机14第一相的负端与绕组15第一相的输出正端U之间连通，电机14第一相的负端与第二切换继电器RY2之间断开。

RY2根据第二切换控制信号，接通或断开电机14第二相的负端与绕组15第二相的输出正端V之间的连接，以及接通或断开电机14第二相的负端与第一切换继电器RY1之间和电机14第二相的负端与第三切换继电器RY3之间的连接。具体的，RY2根据5脚的控制信号，接通或断开8脚和6脚之间的连接，以及接通或者断开8脚和7脚之间的连接。当RY2的5脚接收的控制信号为高电平时，RY2弹片不动作，8脚和6脚之间连通，8脚与7脚之间断开，此时，电机14第二相的负端与绕组15第二相的输出正端V之间断开，电机14第二相的负端与第一切换继电器RY1之间连通，电机14第二相的负端与第三切换继电器RY3之间连通；当RY2的5脚接收的控制信号为低电平时，RY2弹片动作，8脚和6脚之间断开，8脚与7脚之间连通，此时，电机14第二相的负端与绕组15第二相的输出正端V之间连通，电机14第二相的负端与第一切换继电器RY1之间断开，电机14第二相的负端与第三切换继电器RY3之间断开。

RY3根据第三切换控制信号，接通或断开电机14第三相的负端与绕组15第三相的输出正端W之间的连接，以及接通或断开电机14第三相的负端与第二切换继电器RY2之间的连接。具体的，RY3根据9脚的控制信号，接通或断开12脚和10脚之间的连接，以及接通或者断开12脚和11脚之间的连接。当RY3的9脚接收的控制信号为高电平时，RY3弹片不动作，12脚和10脚之间连通，12脚与11脚之间断开，此时，电机14第三相的负端与绕组15第三相的输出正端W之间断开，电机14第三相的负端与第二切换继电器RY2之间连通；当RY3的9脚接收的控制信号为低电平时，RY3弹片动作，12脚和10脚之间断开，12脚与11脚之间连通，此时，电机14第三相的负端与绕组15第三相的输出正端W之间连通，电机14第三相的负端与第二切换继电器RY2之间断开。

进一步的，该绕组切换电路，还包括：电机14，电机14的负端与绕组切换单元13连接。

本实用新型实施例中，电机14第一相负端、第二相负端及第三相负端分别与绕组切换单元13中的RY1、RY2及RY3连接。

进一步的，该绕组切换电路，还包括：绕组15，绕组15的输出正端与电机14的正端连接，绕组15的输出负端与停机检测单元11连接。

本实用新型实施例中，绕组15的第一相输出正端U、第二相输出正端V及第三相输出正端W分别与电机14的第一相正端、第二相正端及第三相正端连接，绕组15的输出负端具体与停机检测单元11中采样电阻R1连接。

根据本实用新型提出的电机的绕组切换电路，停机检测单元在检测电机停机时输出切换控制信号至锁存单元，锁存单元对切换控制信号进行锁存保持，并输出切换控制信号至绕组切换单元，绕组切换单元根据切换控制信号，切换绕组的连接方式。通过锁存单元对切换控制信号进行锁存保持，可保证信号的稳定性，防止电机运行过程中由信号干扰及抖动等因素导致的绕组误切换，避免打火风险。

为了实现上述实施例，本发明实施例还提出一种变频压缩机30，如图3所示，包括如上述实施例所示的电机的绕组切换电路31。

为了实现上述实施例，本发明实施例还提出一种空调器32，如图4所示，包括如上述实施例所示的变频压缩机30。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。