[发明专利]一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来替换PSC电机的ECM电机力矩自动校正的方法。 

背景技术

参照图1，显示一台用于民用HVAC（暖通空调系统）系统的固定转速PSC电机。图1以一台室内机负载为例，但是本专利也适用于室外机的应用。电机有四个绕组档位抽头，解调两个制热风扇转速和两个制冷风扇转速。风扇转速受炉具控制板的控制，板上配有制冷／制热继电器、低／高制冷继电器和低／高制热继电器。其他的HVAC系统包括两个制热阶段和单一制冷阶段，或是制热和制冷转速的某种其他的组合。 

当以高速运行时，PSC电机是合理有效率的，当以低速运行时，其效率可降至20%的范围内。因为空调器蒸发器盘管需要比炉具换热器更高的气流，在炉具运行期间，风机电机以较低的转速运行，这是低效率，如果炉具控制板有一个专门的继电器来控制连续风扇模式，在连续风扇“ON”运行期间，电机以更低速度运行，效率最低。 

因为上述PSC电机的低效，许多更新的HVAC系统使用电子换向电机——ECM电机（也可以称作直流无刷永磁同步电机），ECM电机使用电力大约正比于电机转速的立方，而PSC电机使用的电功大约正比于电机转速。因此，当电机转速下降时，ECM电机使用的电功在电机转速的整个范围内低于PSC电机。如上所述，当循环连续运行风机时这点尤为重要。 

为了取代现有的PSC电机，希望ECM电机直接嵌入替换PSC电机，而不需要或者尽可能少的改变改变原来的布线及连接关系，实现ECM电机的长处，不需要明显改变原来的HVAC系统。更为有益的是，利用简单的控制电路，降低这类替代系统的复杂性，取消附加的布线。 

现有的专门取代PSC电机的ECM电机，其结构如图2所示，包括电机实体1和电机控制器2，电机实体1包括定子组件、转子组件、机壳组件，具有多达6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6，电机控制器2包括控制线路板和盒体，电机控制器2结构如图3所示，主要包括如下电路：微处理器、逆变电路、挡位检测电路、运行参数检测单元和电源部分，运行参数检测单元检测电机的转子转速信号、相电流信号、相电压等信息，电源部分包括整流电路、稳压电路和DC-DC转换电路，挡位检测电路检测6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6的通电状态，微处理器从小到大预设6个转速（V11、V12、V13、V14、V15、V16 )对应6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6，电机运行工作时6根挡位输入线L1、L2、L3、L4、L5和L6有一个或者多个（一般不超过四个）处于激活有效状态，但是只有一个转速通过档位线的逻辑关系被选中，6个转速（V11、V12、V13、V14、V15、V16 )是通过恒力矩的模式来控制运行，因为力矩与电流成正比，电机转速的控制实质上转换成对力矩即电流的控制，微处理器就6个转速（V11、V12、V13、V14、V15、V16 )分别存储有一组对应6个转速的力矩值（T11、T12、T13、T14、T15、T16），这是电机出厂时的设置。 

但由于电机应用环境是不断变化的，例如：静压、功率要求等，出厂时的预设的对应6根挡位输入线一组力矩值很可能与环境不相适应，需要进行力矩的校正，才能适应应用环境的要求，使得实际转速与预期的相符或相近。传统的力矩校正的方法如专利号为：CN201180007124.7和US20110181216(A1)已经披露，它是在工作现场使电机运行，并使电机达到5个转速（V11、V12、V13、V14、V15）的要求，并记录现场测量的力矩实测值（T110、T120、T130、T140、T150），用力矩实测值（T110、T120、T130、T140、T150）取代出厂时的预设力矩值（T11、T12、T13、T14、T15），并控制电机运行。