[实用新型]一种无刷直流电机及其控制装置和使用它的商用空调室内机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无刷直流电机及其控制装置以及一种使用所述无刷直流电机的商用空调室内机。

背景技术

空调器是一种使其内部的冷媒进行由压缩过程、冷凝过程、膨胀过程和蒸发过程组成的制冷或制热循环的装置。当空调器进行制冷循环时，经过压缩而变成高温高压状态的冷媒可在四通阀的引导下流向冷凝器，并在冷凝器中向外部散热，然后在流过膨胀阀门是显著降低其温度和压力，随后该低温、低压冷媒在流经蒸发器时会吸收热量，最后经过储液罐而重新流回压缩机中。其中，压缩过程、冷凝过程以及膨胀过程是在空调器的室外机中进行，而蒸发过程则是在室内机中的送风扇和蒸发器的作用下进行。制热循环则与上述制冷循环过程相反。空调器通常分为家用空调器和商用空调器。而商用空调器主要用在办公楼、商场等大型建筑物内。其中，现有的商用空调器室内机主要包括壳体、用于冷媒流入和排出蒸发器的连接管、进风组件、由多个风扇、风扇罩及风扇电机组成的送风组件、蒸发器，其风扇电机要求能耗比低和使用寿命长。

而现在的无刷直流电机一般包括具有永磁体的转子组件和具有用于多相的驱动线圈的定子组件及其控制装置，同时这种无刷直流电机的控制装置的主控部分一般是采用单一的CPU的数据处理及控制模式，造成处理速度相对较慢，不能满足产品的较繁复工作和及时的数据处理的需求，而且这种控制装置的电机位置及转速的检测一般是通过光栅编码器来实现的，但因光栅编码器存在安装复杂、可靠性较低、适用环境差的缺点，使得其使用效果不是十分理想，不能满足日益进步的社会需要。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题的存在，提供一种具有多CPU并行处理能力，并能在环境较为苛刻(如高温、高湿、灰尘、空间狭小等)条件下工作且安装简单方便，可靠性高的无刷直流电机及其控制装置和使用它的商用空调室内机。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无刷直流电机控制装置，包括输入及显示模块、通信模块、CPU控制模块、方波及正弦波发生器模块、霍尔传感器检测及运算处理模块、整流三相逆变及IGBT驱动保护模块，其特征在于所述CPU控制模块由一个主控CPU和多个副CPU组成，其中输入及显示模块、霍尔传感器检测及运算处理模块、方波及正弦波发生器模块分别设置有各自独立的副CPU，且各副CPU在主控CPU的控制和协调下对所有的事件进行并行处理以提高运行速度和响应速度。

其中为更好地保证其电机位置及转速检测的可靠性，上述霍尔传感器检测及运算处理模块包括用于检测电机转子位置与转速的通过线路板嵌入在电机转子中的二对或二对以上按极性间序排列呈圆周分布霍尔传感器；

用于将各霍尔传感器检测到的信号进行放大处理的放大器；

用于将各放大器输出的信号进行模数转换的A/D转换电路；

用于对各A/D转换电路的输出信号进行运算处理而生成电机的模拟位置信号的数字信号处理器DSP；

其中，各霍尔传感器检测到的电机转子位置信号经依序连接的放大器，A/D转换电路数字信号处理器DSP处理后输出到上述主控CPU、输入及显示模块、方波及正弦波发生器模块、通信模块与给定的转速进行运算并产生相应的控制信号，该控制信号再输出整流三相逆变及IGBT驱动保护模块输出所期望的电流及电压来控制驱动电机。

一种具有上述无刷直流电机控制装置的无刷直流电机，该无刷直流电机包括具有永磁体的转子组件和具有用于多相的驱动线圈的定子组件，其特征在于所述定子组件和转子组件为少槽多极结构。其中，上述定子组件的4槽或6槽或8槽或9槽或10槽或12槽或14槽或16槽或18槽或20槽或22槽或24槽结构，转子组件为6极或8极或10极或12极或14极或16极或18极或20极结构；上述定子组件为12槽结构，上述转子组件为10极或14极结构。

一种具有上述无刷直流电机的商用空调室内机，主要包括壳体、用于冷媒流入和排出蒸发器的连接管、进风组件、由多个风扇、风扇罩及风扇电机组成的送风组件、蒸发器，其特征在于所述电机采用上述无刷直流电机。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果

(1)一体化设计，集成度高，可靠性强。本实用新型集数据采集，数字信号处理，减少了外部线路物理连接，具有很高的稳定性。

(2)采用多CPU结构实现了在主控CPU模块的控制和协调对所有的事件进行并行处理提高运行速度和响应速度系统。

在电机转子的位置和速度检测采用了霍尔传感器检测运算处理模块与原来的光栅编码器比具有以下优点：

A：输出方式灵活多样