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送风装置及搭载该送风装置的电气设备.pdf

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送风 装置 搭载 电气设备
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摘要
申请专利号:

CN200680028144.1

申请日:

2006.09.29

公开号:

CN101233325A

公开日:

2008.07.30

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 专利实施许可合同备案的生效IPC(主分类):F04D 27/00合同备案号:2015990000913让与人:?#19978;?#29615;境?#20302;持?#24335;会社受让人:广东?#19978;?#29615;境?#20302;?#26377;限公司发明名称:送风装置及搭载该送风装置的电气设备申请日:20060929申请公布日:20080730授权公告日:20130123许可种类:普通许可备案日期:20151105|||授权|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: F04D27/00; H02P6/08 主分类号: F04D27/00
申请人: ?#19978;?#30005;器产业株式会社
发明人: 高田昌亨
地址: 日本大阪府
优?#28909;ǎ?/td> 2005.10.4 JP 290961/2005
专利代理机构: ?#26412;?#24066;柳沈律师事务所 代理人: 肖 鹂
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法律状态
申请(专利)号:

CN200680028144.1

授权公告号:

|||101233325B||||||

法律状态公告日:

2015.12.02|||2013.01.23|||2008.09.24|||2008.07.30

法律状态类型:

专利实施许可合同备案的生效、变更及注销|||授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种送风装置,该送风装置的供给电流控制电路控制低压直流电源的电压,以使电流检测电路检测出的逆变器电路的平均电流与所指示的电流值保持为一定。由此,得到风量变化量小的特性。

权利要求书

权利要求书
1.  一种送风装置,其具有:
送风机;
所述送风机的风量指示电路;
驱动所述送风机的无刷DC电动机;
所述无刷DC电动机的逆变器电路;
驱动控制所述无刷DC电动机的驱动逻辑控制电路;
检测所述无刷DC电动机的转速的转速检测电路;
对所述逆变器电路施加低压直流电压的低压直流电源;
将向所述逆变器电路供给的平均电流控制为一定的供给电流控制电路;
以及指示所述平均电流的电流指示电路,
通过所述电流指示电路,控制所述无刷DC电动机的转速,将所述送风机的风量控制为一定。

2.  如权利要求1所述的送风装置,其特征在于,进一步具有规定转速存储电路和风量控制电路,其中,
所述规定转速存储电路将所述无刷DC电动机的需要转速作为对应于每个指示风量、每个指示电流的规定转速进行存储;
所述风量控制电路通过所述规定转速存储电路选定对应于指示的风量和电流的规定转速,变更所述电流指示电路指示的所述平均电流,以使所述无刷DC电动机的转速为所述规定转速。

3.  如权利要求1所述的送风装置,其特征在于,进一步具有风量控制电路,该风量控制电路为了得到指示的风量,对应于所述转速检测电路的检测电压的大小,使所述电流指示电路指示的所述平均电流的值变化。

4.  如权利要求1所述的送风装置,其特征在于,所述无刷DC电动机具有磁极各向异?#28304;?#38081;的磁铁转子,所述驱动逻辑控制电路使施加在所述无刷DC电动机的电压的导通角为150度以上180度以下。

5.  一种电气设备,其搭载如权利要求1至4中任一项所述的送风装置。

说明书

说明书送风装置及搭载该送风装置的电气设备
技术领域
本发明涉及搭载于换气装置、空气调节机等上的送风装置及搭载该送风装置的电气设备。
背景技术
参照图11至图14对日本专利申请特开2002-165477号公报和日本专利申请特开平10-89674号公报所公开的现有的送风装置进行说明。
图11表示现有的无刷DC电动机104(以下称电动机104)的电路。将对交流电压101进行整流的直流电压,经由逆变器器105施加于电动机104。所述电路进一步具有电流检测器106、转子位置传感器107、控制装置110。如图所示,控制装置110具有转速检测部111、电流检测部112、风量运算部113、速度控制部114。
图12表示速度控制部114的电路。风量运算部113运算出用于实现目标风量的电动机104的目标转速。速度控制部114生成具有用于实现目标转速的输出电压的PWM信号。逆变器器105对电动机104进行PWM驱动。
如图13所示,在以一定电压驱动电动机104的情况下,在小的转速变化下,风量会有大的变化。因此,在外部风压等的影响下,当压力损失有很小的变化?#20445;?#39118;量就会有很大的变化。本发明提供一种即使压力损失发生变化也能够实?#32440;?#39118;量控制为一定的送风装置。
发明内容
本发明的送风装置具有:送风机;送风机的风量指示电路;驱动送风机的无刷DC电动机;无刷DC电动机的逆变器电路;用于无刷DC电动机的驱动逻辑控制电路;无刷DC电动机的转速检测电路;对逆变器电路供给低压直流电压的低压直流电源;控制逆变器电路的平均电流的供给电流控制电路;指示平均电流的电流指示电路,通过电流指示电路,控制无刷DC电动机的转速,将送风机的风量控制为一定。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的换气装置的结构图;
图2是表示图1所示的换气装置的规定转速存储的一例的图;
图3是表示搭载于图1所示的换气装置的电动机特性的一例的图;
图4是表示图1所示的换气装置特性的一例的图;
图5是表示图1所示的换气装置的风量控制过程的图;
图6是表示图1所示的换气装置的外观图;
图7是表示本发明的实施方式2的换气装置的结构图;
图8是表示搭载于图7所示的换气装置的电动机特性的一例的图;
图9是表示图7所示的换气装置特性的一例的图;
图10是表示图7所示的换气装置的外观图;
图11是表示现有的送风装置的电路框图;
图12是表示图11所示的送风机的电路结构图;
图13是表示搭载于图11所示的送风机的电动机特性的图;
图14是表示图11所示的送风机特性的一例的图。
附图标记
1  送风机
2  驱动线圈
3  磁铁转子
4  霍尔元件
5  驱动逻辑控制电路
6  逆变器电路
8  低压直流电源
9  整流电路
10,26    搭载送风装置的换气装置(电气设备)
11 无刷DC电动机
13,27    转速检测电路
14  低压直流电压变更电路
15  风量指示电路
17  规定转速存储电路
19  电流指示电路
20,28   风量控制电路
21  电流检测电路
22  供给电流控制电路
24  扭矩特性控制电路
具体实施方式
以下,参考附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
如图1至6所示,搭载送风装置的换气装置10(电气设备)内置有搭载无刷DC电动机11(以下称电动机11)的送风机1,经由管道23将室内空气排出室外。电动机11内置有:驱动线圈2;磁铁转子3;用于检出磁极位置的霍尔元件4;合成霍尔元件4的输出波形的磁束波形合成电路12;逆变器电路6;逻辑电路5;电流波形控制电路7;将商用交流电源变换为45V以下的直流电压的低压直流电源8;检测逆变器电路6的电流的电流检测电路21;使逆变器电路6的平均电流成为指示值、可改变低压直流电源8的输出电压的供给电流控制电路22。
电流检测电路21在标准电压上使用分路调整器,对电流设定电阻进行功能微调,提高检测精度。上述电路除一部分部件外,由混合集成电路构成。由脉冲信号电路4a生成的脉冲信号及低压直流电源8的输出电压通过电动机11向外部输出。
向电动机11输入对商用交流电源进行整流而变得平滑的高压直流电压和指示供给电流控制电路22控制的平均电流的电流指示电压。在电动机11的外部配置有:对商用交流电源进行整流的整流电路9;平滑电容器18;通过自电动机11输出的脉冲信号检测磁铁转子3的转速的转速检测电路13;指示由供给电流控制电路22控制的平均电流值的电流指示电路19;指示送风机1风量的风量指示电路15;对应于电流指示电路19所指示的多个指示电流,将用于指示的风量所需要的转速作为规定转速而进行存储的规定转速存储电路17;由规定转速存储电路17选定对应于指示的风量和电流的规定转速、并使所选定的规定转速与运转转速相同、而对逆变器电路6的电流值进行控制的风量控制电路20。
上述转速检测电路13、规定转速存储电路17、电流指示电路19、风量控制电路20由微?#22270;?#31639;机16构成。作为微?#22270;?#31639;机16用的电源,将由低压直流电源8生成的直流电压进行减压而供给。
当接通电源,则向逆变器电路6供给规定电流,磁铁转子3旋转。由于磁铁转子3的磁极由磁极各向异?#28304;?#38081;3a构成,因此,驱动线圈2的感应电压和霍尔元件4的检测波形均为大致正?#20063;?#24418;状的波形。为了除去U相电流的高次谐波分量,磁束波形合成电路12将V相波形自霍尔元件4的U相波形中减去;为了除去V相电流的高次谐波分量,磁束波形合成电路12将W相波形自霍尔元件4的V相波形中减去;为了除去W相电流的高次谐波分量,磁束波形合成电路12将U相波形自霍尔元件4的W相波形中减去。
电流波形控制电路7将逆变器电路6的开关元件Q1~Q6在接近饱和的非饱和状态下使用,以使各相电流波形与磁束分布合成电路12形成的除去高次谐波分量的波形为大致近似形。这样,逆变器电路6的电流没有?#26412;?#21464;化,也可?#31181;?#33033;动的产生。供给电流控制电路22一直控制低压直流电压变更电路14,以使逆变器电路6的平均电流与电流指示电路19的指示相等。其结果,如图3所示,电动机11变成扭矩为一定的运转,即使由于外部风压等的影响压力损失发生变化,也能够减小由此引起的风量变化量。
控制风量为一定的过程为:转速检测电路13对霍尔元件4的脉冲数计数、检测磁铁转子3的平均转速,风量控制电路20通过规定转速存储电路17选定对应于风量和电流的规定转速,将其与转速检测电路13检测的转速进行比较,如图5所示,在转速比规定转速大的情况下,判断为送风机1的风量比风量指示电路15指示的风量少,而提高电流指示电路19指示的平均电流值;相反,在转速比规定转速小的情况下,判断为送风机1的风量比风量指示电路15指示的风量多,而减小电流指示电路19指示的平均电流值,这样进行控制。通过反复进行这样的控制,可将风量一直控制为相对于指示风量为一定值。
在此,由于外部风压等的影响引起的压力损失(电动机的负载)发生变化,则电动机11和送风机1的动作点的变化如图3、图4所示,但通过如图5所示的反复进行的控制,可将送风机1的风量控制为一定。
另外,在本实施方式中,可以改变低压直流电源8的输出电压而将逆变器电路6的电流控制为一定,但也可以为如下的结构,即、固定直流电压、对电动机电流进行PWM控制而可改变PWM的占空比,在实现可将风量控制为一定的作用效果上没有差别。
另外,在本实施方式中,将逆变器电路6的开关元件Q1~Q6在接近饱和的非饱和状态下使用,但也可以为如下的结构,即、将Q1、Q3、Q5或Q2、Q4、Q6进行PWM控制(斩波),而控制各相电流波形,在实现可将风量控制为一定的作用效果上没有差别。
另外,当逻辑电路5使电动机11的线圈的导通角为150度以上180度以下?#20445;?#30005;动机电流不发生?#26412;?#21464;化。
(实施方式2)
如图7~图10所示,搭载送风装置的换气装置26内置有搭载无刷DC电动机11(以下称电动机11)的送风机25。转速检测电路27将自电动机11的脉冲信号进行频率/电压变换(F/V变换),检测转速。为了实现为输出风量指示电路15指示的风量所需要的电动机11的转速-扭矩特性(图8),风量控制电路28对应于转速、使电流指示电路19指示的电流值变化。
扭矩特性控制电路24控制电流指示电路19,以实现对应于风量指示电路15指示的多个风量的电动机11的转速-扭矩特性。其它结构与实施方式1相同,对于相同部?#25351;?#20104;相同附图标记,省略其详细说明。
如上所述,随着送风机25的转速变高,风量控制电路28进行控制以使逆变器电路6的电流也增加,因此,如图8所示,电动机的转速-扭矩特性变为随着转速上升、扭矩变大的特性。根据该特性,即使由外部风压或管道长等引起的压力损失发生变化,也能够将风量控制为一定。
产业上的可利用性
本发明的送风装置不受压力损失的影响,由于能够得到风量为一定的特性,因此,适用于将其搭载于换气装置、空气调节机等上。

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