减小无刷电机的功率消耗的制作方法_5

文档序号:9693561阅读:来源:国知局
续流相绕组26。在传导时段中预期相电流不会超过电流限值,且由此控制器38仅在每个电半周期从激励切换到续流仅一次。功率查找表于是存储控制值,其被用于限定传导时段的长度或相位。然而,控制器38可以可想象地使用替代方案用于当在稳态模式下操作时控制相绕组26的激励。例如,控制器38可以使用与在加速模式中使用的相同的方案。在这种情况下,由功率查找表存储的控制值可以被用于限定电流限值或续流时段的长度。因此,更普遍地说,控制值可以被认为是限定了激励的属性,例如相时段、传导时段、电流限值或续流时段。不考虑控制值限定何种属性,温度补偿值,当施加到控制值时,使得电机20在不同输入功率下被驱动。
[0087]在上述实施例中,当电机组件2的温度掉到与稳态温度对应的阈值之下时,控制器38施加补偿值到控制值。此外,施加到控制值的补偿的大小依赖于温度。然而,该阈值不是必须对应于稳态温度。此外,可能存在使用单个固定补偿值(即不依赖于温度的补偿值)就足够的情况。例如,可能仅期望确保电机20的输入功率在一温度范围上操作时不会变的过大。从而例如,如果我们考虑在图11中示出的实例,控制器58可使用25摄氏度的温度阈值,低于此温度固定补偿值被施加,其导致输入功率减小8W。电机20的输入功率于是将从54摄氏度下的350W升高到25摄氏度下的358W.然后输入功率减低8W,到350W,且在0摄氏度下增加到358W。因此,电机20在整个温度范围上的输入功率不会超过358W,且由此与没有施加补偿值的情形相比,电机20的总功率消耗被减小。
[0088]电机组件2包括电机20,其具有永磁体转子21。控制器38于是使用一方法,其改变电机20的由于磁体24的温度改变而上升的输入功率。然而,该方法不局限于永磁体电机。相绕组26以及控制电路30的电气部件(例如功率开关、电压轨等)具有通常随温度升高的电阻。因此,与相绕组26和控制电路30相关联的功率损耗将在较低温度下更低。因此,由控制器38使用的方法可被用于降低其它类型的无刷电机的功率消耗。对于永磁电机,相绕组通常在相对于在相绕组中感生的反电动势的过零点的时间处换向。该相时段T_PHASE于是对应于换向和反电动势的过零点之间的间隔。对于磁阻电机,另一方面,相绕组通常在相对于相绕组的电感的最小值的时刻处换向。该相时段T_PHASE于是对应于换向和电感最小值之间的间隔。
【主权项】
1.一种控制无刷电机的方法,该方法包括:测量电机的温度;在测得的温度低于阈值的情况下调整控制值;以及激励电机的绕组,其中控制值被用于限定激励的属性,且对控制值的调整减小电机的输入功率。2.如权利要求1所述的方法,其中控制值被调整为使得,响应于较低的测得的温度,电机的输入功率被减小更大的量。3.如权利要求2所述的方法,其中调整控制值包括施加补偿值到控制值,该补偿值取决于温度,且响应于更低的温度,更大的补偿值被施加到控制值,使得输入功率的减小量更大。4.如权利要求3所述的方法,其中该方法包括存储温度查找表,其包括用于多个温度的每个的补偿值,以及使用测得的温度索引温度查找表,以选择补偿值。5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中该方法包括调整控制值,使得当控制值被调整时,在测得的温度下电机的输入功率与在阈值温度下电机的输入功率之间的差更小。6.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中在阈值温度下电机的输入功率为A,当控制值被调整时在测得的温度下电机的输入功率为B,而当控制值没有被调整时在测得的温度下电机的输入功率为C,则该方法包括调整控制值使得IA-B I < IA-CI。7.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中在阈值温度下电机的输入功率为A,当控制值被调整时在测得的温度下电机的输入功率为B,则该方法包括调整控制值使得在A和B之间的差不大于A的1%。8.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中该方法包括在测得的温度在一温度范围中的情况下调整控制值,其中该温度范围跨过至少40摄氏度。9.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中该方法包括使用取决于电机速度的阈值。10.如权利要求9所述的方法,其中该方法包括响应于更高的电机速度使用更高的阈值。11.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中控制值被调整为使得,响应于更高的电机速度,电机的输入功率被减小更大的量。12.如权利要求11所述的方法,其中调整控制值包括施加补偿值到控制值,该补偿值取决于电机速度,且响应于更高的电机速度,更大的补偿值被施加到控制值,使得输入功率的减小量更大。13.如权利要求12所述的方法,其中该方法包括存储温度查找表,其包括用于多个电机速度的每个的补偿值,测量电机的速度,以及使用测得的电机速度索引温度查找表,以选择补偿值。14.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中控制值限定激励的相位或长度。15.如权利要求14所述的方法,其中该方法包括相对于反电动势的过零点或相绕组中的升高电感在相时段的时刻处激励绕组,并且激励绕组传导时段,且控制值限定相时段或传导时段。16.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中该方法包括将电机的电周期的每个半部分为传导时段和随后的续流时段,且控制值限定传导时段的相位和长度中的一个。17.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中电机包括具有永磁体的转子,且测得的温度与磁体的温度成比例。18.一种控制无刷电机的方法,该方法包括: 存储功率查找表,该功率查找表包括用于多个电压或速度的每个的控制值; 测量电源电压或电机的速度的大小; 使用测得的电压或速度索引功率查找表,以选择控制值; 测量电机的温度; 在测得的温度低于阈值的情况下,施加补偿值到选择的控制值;以及 利用电源电压激励电机的绕组, 其中选择的控制值限定激励的属性,且补偿值在施加到选择的控制值时降低电机的输入功率。19.一种控制无刷电机的方法,该方法包括: 存储功率查找表,该功率查找表包括用于多个电压或速度的每个的控制值; 存储温度查找表,该温度功率查找表包括用于多个温度的每个的补偿值; 测量电源电压或电机的速度的大小; 测量电机组件的温度; 使用测得的电压或速度索引功率查找表,以选择控制值; 使用测得的温度索引温度查找表,以选择补偿值; 施加选择的补偿值到选择的控制值,以获得经温度补偿的控制值;以及 利用电源电压激励电机的绕组,其中经温度补偿的控制值被用于限定激励的属性。20.如权利要求19所述的方法,其中温度查找表包括补偿值,该补偿值在施加到选择的控制值时确保电机在测得的电压或速度点处的输入功率跨一温度范围基本相同。21.如权利要求20所述的方法,其中该温度范围跨过至少40摄氏度。22.—种用于控制无刷电机的控制电路,该控制电路被配置为执行前述权利要求中任一项所述的方法。23.如权利要求22所述的控制电路,其中控制电路包括用于测量电机的温度的温度传感器、逆变器,用于联接到电机的绕组、门驱动器模块和控制器,所述门驱动器模块响应于从控制器接收的控制信号控制逆变器的开关,且控制器监控由温度传感器输出的温度信号,产生控制信号以激励绕组,以及调整控制信号,以便在电机的测得的温度低于阈值的情况下降低电机的输入功率。24.—种电机组件,包括无刷电机和根据权利要求22或23所述的控制电路。25.—种压缩机,包括叶轮和如权利要求24所述的电机组件,其中叶轮由电机组件驱动且产生空气流冷却电机组件。
【专利摘要】一种控制无刷电机的方法。该方法包括:测量电机的温度;在测得的温度低于阈值的情况下调整控制值;以及激励电机的绕组。控制值然后被用于限定激励的属性,且对控制值的调整减小电机的输入功率。
【IPC分类】H02P29/00, H02P6/15
【公开号】CN105453415
【申请号】CN201480045381
【发明人】T.塞利克, 郑立波
【申请人】戴森技术有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年6月10日
【公告号】EP3008815A1, US20140368136, WO2014199142A1
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