[发明专利]用于控制空调中风扇电机的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制空调中风扇电机的装置和方法，而更具体地，涉及这样一种用于控制空调中风扇电机的装置和方法，其能够利用混合感应电机(HIM)来驱动室外风扇，并能够在发生故障时，通过切断提供给HIM的电力而使HIM的正温度系数(PTC)元件恢复到正常状态。

背景技术

通常，单相感应电机因低成本而被广泛地用作空调的风扇电机。

然而，因为单相感应电机具有低效率，所以正在研究通过控制空调的电力来提高风扇电机的效率。

因此，将由微型计算机驱动的无刷直流(BLDC)电机用作空调的风扇电机。

然而，BLDC电机需要驱动电路，导致高成本。

为解决这一问题，将高效率的混合感应电机(HIM)用作空调的风扇电机。

图1是剖视图，示出根据现有技术的混合感应电机(HIM)，而图2是局部平面图，示出图1中的定子铁心。

如图所示，上述HIM包括：定子10；鼠笼型转子30，设置在定子10中从而能以旋转轴31为中心围绕该旋转轴31旋转；以及永磁体转子40，设置在定子10与鼠笼型转子30之间，从而能以旋转轴31为中心围绕该旋转轴旋转。

鼠笼型转子30包含：转子铁心35，由绝缘叠置在一起的多个钢板36构成；以及多个导电条37，这些导电条通过压铸方法，在转子铁心35的圆周方向上彼此有间隔地贯穿地形成于转子铁心35处。

永磁体转子40包含：永磁体43，具有圆形或圆柱形，并布置在鼠笼型转子30的圆周部分处，由此可交替实现S极和N极；以及磁体支撑件44，其一端可自由旋转地接合到旋转轴31而另一端则接合到永磁体43，用于支撑永磁体43。

定子10包含：定子铁心11，由绝缘叠置在一起的多个钢板13构成，每个钢板具有圆盘形并在其圆周向上有多个槽14c，多个槽14c具有相同的尺寸W；定子线圈21，绕在定子铁心11上；以及保护部分50，通过铸造方法(molding method)形成于定子线圈21的圆周部分处。轴支撑支座52具有轴承54，以可旋转地支撑旋转轴31，该轴支撑托座52整体接合到保护部分50的两侧。

定子铁心11中的每个钢板13包含：环形轭14a；以及多个齿14b，在径向上从轭14a的内侧朝向钢板的中心突出，且彼此间具有恒定的间隔，由此可在圆周向上在多个齿之间形成具有相同尺寸W的槽14c。定子线圈21具有绕在每个槽14c上相位彼此不同的主线圈22和辅助线圈24。

图3是示意图，示出具有HIM的空调的配置。

如图所示，HIM应用于室外风扇，并且通过驱动电路来旋转。

控制单元1通过检测室内温度来控制提供冷却空气。

图4是示出HIM的驱动电路的视图。

参考图4，当对HIM提供电力时，就由在主绕组线圈(ML)、辅助绕组线圈(SL)、及起动电容器(Cs)中流动的电流产生旋转磁场。

当由辅助绕组线圈(SL)中流动的电流产生旋转磁场时，同步转子被同步且随后以同步速度旋转。

通过作为磁体来实现的同步转子，产生具有密集磁通的旋转磁场，从而使感应转子旋转。

随着一定时间的流逝，HIM的正温度系数(PTC)元件被关断(turned off)。

通过在主绕组线圈(ML)、辅助绕组线圈(SL)和驱动电容器(Cr)中流动的电流，使感应转子旋转。

当感应转子旋转时，感应转子的旋转力通过旋转轴而被传送到空调。

在风扇接合到旋转轴的情况下，风扇在旋转的同时产生气流。

图5是电路图，示出HIM的变速装置的配置。

参考图5，HIM的变速装置包含：主线圈(ML)，第一变速线圈(VL1)，以及第二变速线圈(VL2)；第一开关SW1和第二开关SW2，用于通过控制信号来选择主线圈(ML)、第一变速线圈(VL1)、及第二变速线圈(VL2)；以及控制单元100，用于通过使用者的命令来输出控制信号，以改变HIM的速度。

控制单元100分析从外部输入的命令，并基于分析结果输出控制信号以控制第一开关SW1和第二开关SW2。

第一开关SW1和第二开关SW2分别通过控制信号来进行开关，并通过改变线圈的匝数来改变HIM的速度。

线圈的匝数增加得多，HIM就运行的速度越低。

例如，当使用者输入命令以高速运行HIM时，控制单元100就输出控制信号，因此能够仅选择主线圈(ML)。因此，第一开关SW1和第二开关SW2被切换，并且HIM通过在主绕组线圈(ML)、辅助绕组线圈(SL)、及驱动电容器(Cr)中流动的电流而以高速旋转。