[发明专利]控制系统、电驱动系统及控制方法

说明书

用于具有主绕组(151，251)和辅助绕组(152，252)的单相感应电动机(150，250)的控制系统(100，200，300)包括：第一和第二双向开关元件(101，102)，前者布置在相供电输入(103，203)与主绕组(151，251)之间并且后者布置成与主绕组(151，251)电并联；控制单元(105，205)，控制单元在供电电压的正半波期间以交替方式控制第一双向开关元件(101)以提供正电流至主绕组(151，251)以及第二双向开关元件(102)以提供正电流通过主绕组(151，251)的续流电流路径，控制单元在供电电压的负半波期间以交替方式控制第一双向开关元件(101)以提供至主绕组(151，251)的负电流以及第二双向开关元件(102)以提供用于通过主绕组(151，251)的负电流的续流电流路径。

技术领域

本发明涉及用于控制单相感应电动机的控制系统。此外，本发明涉及相应的电驱动系统和相应的控制方法。

背景技术

尽管可适于任何电动机，但是将主要结合单相感应电动机描述本发明。

存在各种类型的电动机。一种常用类型的电动机例如是单相感应电动机。这样的电动机需要仅单相的AC供电电压，以在电动机的轴上提供旋转运动。此外，这样的电动机包括机械上简单的布置。因此，单相感应电动机用于多种应用，如白色家电、例如空调设备的压缩机等。

由于向单相感应电动机提供仅单相AC供电电压，这些电动机通常包括主绕组和较小的辅助绕组。当主绕组被提供未经修改的单相AC供电电压时，辅助绕组被提供延迟的供电电压。例如，可以在辅助绕组的供电线中设置电容器，以延迟辅助绕组的AC供电电压。

为了启动某些电动机(例如，压缩机用电动机)，可能需要足够的起动转矩。为了增加起动转矩，可以设置附加的启动电容器。这样的电动机可以被称为具有启动电容器的CSCR(电容器启动电容器运行)单相电动机。然而，高起动转矩通常也需要或导致高涌流。

因此，需要降低在电动机的启动期间电动机中的涌流。

发明内容

本发明提供具有权利要求1的特征的控制系统、具有权利要求10的特征的电驱动系统和具有权利要求10的特征的控制方法。

因此，提供了：

用于控制具有主绕组和辅助绕组的单相感应电动机的控制系统，该控制系统包括：第一双向开关元件和第二双向开关元件，其中第一双向开关元件布置在单相感应电动机的相供电输入与主绕组之间并且其中第二双向开关元件布置成与主绕组电并联；控制单元，其耦接至第一双向开关元件和第二双向开关元件，其中控制单元被配置成在单相感应电动机的供电电压的正半波期间以交替方式控制第一双向开关元件以提供正电流至主绕组以及第二双向开关元件以提供正电流通过主绕组的续流电流路径，并且其中控制单元被配置成在单相感应电动机的供电电压的负半波期间以交替方式控制第一双向开关元件以提供至主绕组的负电流以及第二双向开关元件以提供用于通过主绕组的负电流的续流电流路径。

此外，提供了：包括具有主绕组和辅助绕组的单相感应电动机的电驱动系统，并且根据本发明的控制系统耦接至单相感应电动机并且被配置成驱动单相感应电动机。

另外，提供了：用于控制具有主绕组、具有辅助绕组并且在相供电输入与辅助绕组之间布置有工作电容器的单相感应电动机的控制方法，控制方法包括：在单相感应电动机的供电电压的正半波期间以交替方式提供至主绕组的正电流和正电流通过主绕组的的续流电流路径，以及在单相感应电动机的供电电压的负半波期间以交替方式提供至主绕组的负电流和用于通过主绕组的负电流的续流电流路径。

本发明基于以下发现：由单相感应电动机产生的起动转矩主要受通过单相感应电动机的主绕组的电流的影响。因此，本发明旨在：在单相感应电动机的启动期间在主绕组中提供高电流同时降低至单相感应电动机的涌流。