[发明专利]用于电机，尤其是风扇电机的控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电机的控制器。这种控制器用于执行电机转速的开环或闭环控制。 

背景技术

在很多情况下，尤其在风扇的应用中，为了减少电能消耗，电机转速按需降低。对于风扇的情况，功率需量和流动噪声与所述电机转速密切相关。图1示出了根据电机转速的风扇电机轴输出功率1和风扇流动噪声2。风扇叶轮的扭矩需量增加到两倍于所述电机转速的功率。因此，所述电机轴输出功率甚至增加到三倍于所述电机转速的功率。这意味着，例如在所述电机转速为一半时，电机输出功率仅达到额定功率的12.5％。如果所述电机转速小于额定电机转速的21.5％，所述轴输出功率甚至会降低到1％以下。经验发现，当所述电机转速减半时，所述流动噪声2降低至15-17分贝(A)。 

除能量需求外，如果使用电机转速受控的风扇电机并且如果所述电机转速及因而的空气线(air line)的开环控制按需执行，噪声还可被显著减少。根据所使用电机的类型，所述风扇的电机转速可在不同方面受到影响。在直流电机的情况下，所述电机转速的开环控制依靠电机电压而执行。所述控制器能凭借一定时电压变流器(换流器)或凭借一控制整流器预定所述电机电压。对于通用电机，交变电压的振幅可凭借一相角控制器而设置。对于无刷电机(也被称为BLDC或电子整流电机，被称为EC电机)的情况，所述控制器执行电子整流。所述控制器还能影响所述电机电压并因而在电子整流过程中通过晶体管的相应同步影响所述电机转速。对于异步电机的情况，所述由一频率转换器而预定的电机电压的频率和振幅，或者对于效能系统的情况，特别是风扇传动装置的情况，仅所述电机电压例如凭借一相角控制器(也称为滑程控制器)而改变。 

理想的电机转速通常凭借叠加开环控制而限定。所述电机转速的选点值常常用一模拟值(例如0-10V)或用一脉冲宽度调制数字值(PWM)进行传输。图2示出了典型的风扇应用的输入特性。在该例子中，叠加控制器需输出控制信号(x)的0-10％以使电机静止(n_setp＝0)。此方法的一个缺点是，在出现故障的情况下，例如在控制线路中出现线路中断或短路的情况下，风扇会停止。在此种情况下，不可能保证充分冷却，这可能导致系统的故障。因 此，相当多的材料损害可能出现并且由于产品不合格而产生巨大的损失。 

发明内容

本发明因此基于这样的目的：以一种方式设定控制器的输入特性以便出现这样的故障时，电机以一预定的电机转速继续运转。在出现故障，例如在控制线路中出现线路中断或短路的情况下或者在叠加控制器出现故障的情况下，控制信号x记录数值0％或100％的可能性大。 

按照本发明，常规的输入特性因此依照图2而以一种方式改变，以使输入值在一特殊范围内，主要为约0％或100％的情况下，所述控制器以一不同于现有选点值的预定的选点值驱动电机。 

在一优选的实施例中，所述控制器在出现此类故障的情况下还输出一警告。此警告可凭借一视频或音频信号、凭借一模拟或数字电信号或凭借一整流总线例如CAN总线而输出。 

附图说明

在附图中： 

图1示出根据电机转速的风扇电机轴输出功率和风扇流动噪声。 

图2示出一典型的风扇应用的输入特性。 

图3以一优选实施例示出控制器的输入特性。 

图4示出如果当发现故障时使用n_setp＝75％的选点值，控制器的具有创新性的输入特性。 

图5示出为执行输入特性曲线的程序次序。 

图6示出一典型电路。 

图7示出具有一警告输出的另一典型电路。 

具体实施方式