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CN101233326B - 送风装置及搭载该送风装置的电气设备 - Google Patents

送风装置及搭载该送风装置的电气设备 Download PDF

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Abstract

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。

Description

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6至图9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6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7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8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时，风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现将风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；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；指示平均电流的电流指示电路，以及风量控制电路，其为了得到由所述风量指示电路指示的风量，对应于所述低压直流电源的电压值、使所述电流指示电路所指示的所述平均电流的值变化。
本发明的电气设备搭载上述的送风装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的换气装置的结构图；
图2是表示搭载于图1所示的换气装置的电动机特性的图；
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所示的换气装置的外观图；
图6是表示现有的送风装置的电路框图；
图7是表示图6所示的送风机的电路结构图；
图8是表示搭载于图6所示的送风机的电动机特性的图；
图9是表示图6所示的送风机特性的一例的图。
附图标记
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
11无刷DC电动机
14低压直流电压变更电路
15风量指示电路
19电流指示电路
21电流检测电路
22供给电流控制电路
29扭矩特性控制电路
30送风机
31搭载送风装置的换气装置(电气设备)
32风量控制电路
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。
如图1至4所示，搭载送风装置的换气装置31(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30，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；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30风量的风量指示电路15。
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性磁铁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弦波形状的波形。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的电流没有急剧变化，也可抑制脉动的产生。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。
风量控制电路32控制电流指示电路19，以使低压直流电源8的输出电压-电流特性成为如图2所示的特性。
扭矩特性控制电路29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。
如上所述，随着送风机30的转速变高，风量控制电路32进行控制以使逆变器电路6的电流增加，因此，如图3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。
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，在实现将风量控制为一定的作用效果上没有差别。
具体地讲，具有对低压直流电源8的低压直流电压进行PWM控制的PWM控制电路(未图示)和在PWM控制电路中指示占空比的占空比指示电路(未图示)。进而，由低压直流电源8向逆变器电路6施加一定(固定)的低压直流电压。为了得到风量指示电路15指示的风量，风量控制电路32也可以为如下的结构，即、代替低压直流电源8的电压值、对应于占空比指示电路的指示，使电流指示电路19指示的平均电流值变化。
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、对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度以下时，电动机电流不产生急剧地变化。
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。

Claims (5)

1.一种送风装置，其具备：
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；
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；
指示所述平均电流的电流指示电路；
以及风量控制电路，其为了得到由所述风量指示电路指示的风量，对应于所述低压直流电源的电压值、使所述电流指示电路所指示的所述平均电流的值变化。
2.如权利要求1所述的送风装置，其特征在于，进一步具有对所述低压直流电源的所述低压直流电压进行PWM控制的PWM控制电路；
以及在所述PWM控制电路中指示占空比的占空比指示电路，
而且，由所述低压直流电源对所述逆变器电路施加一定的所述低压直流电压，
还具备所述风量控制电路，其为了得到由所述风量指示电路指示的风量，代替所述低压直流电源的电压值，对应于所述占空比指示电路的指示，使所述电流指示电路指示的所述平均电流值变化。
3.如权利要求1或2所述的送风装置，其特征在于，进一步具备扭矩特性控制电路，其为了得到由所述风量指示电路指示的风量，控制所述电流指示电路。
4.如权利要求1或2所述的送风装置，其特征在于，所述无刷DC电动机具有由磁极各向异性磁铁构成的磁铁转子，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或2所述的送风装置。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20080730

Assignee: Guangdong Matsushita Environment System Co., Ltd.

Assignor: Matsushita Ecology Co., Ltd.

Contract record no.: 2015990000913

Denomination of invention: Blower and electric device with such blower mounted thereon

Granted publication date: 20100908

License type: Common License

Record date: 20151105

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model