[发明专利]电子换向电动机中监视平均电流和输入功率的方法和装置

说明书

技术领域

本公开的领域一般涉及电子换向电动机，更具体地，涉及用于电 子换向电动机中监视平均电流和输入功率的方法和装置。

背景技术

电子换向电动机(ECM)被用于广泛的应用中。在工业中以及在 这里，ECM有时被称为无刷DC电动机。运用ECM的一种应用是气 流传输系统。在气流传输系统中，诸如在大型冷却器中的蒸发器风扇 单元中，期望知道在某些加载条件下使用多大的功率，以使能量使用 最小化。为了节约能量，可以使用该功率利用信息以确定什么时候不 需要除霜循环或者什么时候系统处于利用中。

一些系统加入峰值电流控制电路以及恒定扭矩算法，以确定电动 机上的负载。这种配置的缺点在于，为了计算总功率输入，必须进行 效率估计。一般地，这种配置利用用于获得效率估计的查找表。如果 作为查找表的替代利用实时功率测量，那么可获得更好的数据。

发明内容

在一个方面中，提供一种用于监视对电子换向电动机(ECM)的 输入功率的方法。该方法包括：通过处理设备确定对电动机的平均输 入电流，该平均输入电流基于与电动机串联的分流电阻器两端的电压 降；通过利用处理设备测量向电动机施加的平均输入电压；将平均输 入电流乘以施加的平均电压以确定大致的输入功率；和将平均输入功 率传送给外部接口。

在另一方面中，提供一种电子换向电动机(ECM)。该ECM包 括：转子；用于使转子旋转的多个绕组；和ECM控制电路。ECM控 制电路包括：可操作为选择性地将绕组耦合到电源上的开关电路；与 所述开关电路串联的分流电阻器；被配置为控制所述开关电路的处理 设备；和与所述处理设备耦合的至少一个模数转换器(ADC)。所述 处理设备被配置为控制所述ADC的操作，使得可基于所述分流电阻 器两端的电压降确定对电动机的平均输入电流，并且可使用电阻分压 器测量向电动机施加的平均输入电压。

可以在本发明的各实施例中独立地实现已讨论的特征、功能和优 点，或者，在可参照以下的说明和附图看到其进一步的细节的另一些 实施例中可以组合它们。

附图说明

图1是集成的电子换向电动机(ECM)和控制电路组件的分解视 图。

图2是图1的ECM和控制电路组件的完全组装图。

图3是ECM的可选择的实施例的分解端视图。

图4是ECM控制器的一个实施例的功能框图，该控制器包括平 均输入电流监视能力。

图5是平均输入电流监视电路的详细示意图。

具体实施方式

参照附图，更具体地参照图1和图2，附图标记10总体表示集成 的电子换向电动机和控制电路组件。电动机组件10包括无刷电子换向 DC电动机13，该无刷电子换向DC电动机13具有包括定子或铁芯 17的固定组件15和包括永磁转子12和轴14的可旋转组件19。风扇 (未示出)或诸如用于使空气移动通过空气处理系统的装置的被驱动 的其它装置与轴14接合。特别地，电动机组件10用于与诸如空气调 节系统的空气处理系统组合，该空气调节系统包括用于将空气吹过冷 却线圈的风扇，用于向建筑物供给冷却空气。

转子12被安装和锁定在轴14上，该轴14具有轴颈以便在常规的 轴承16中旋转。轴承16被安装在与第一端部构件20和第二端部构件 22成一体的轴承支架18中。端部构件20和22基本上是平的并且相 互平行。端部构件20和22具有其间定位固定组件15和可旋转组件 19的内部面对侧24、25。各端部构件20和22具有与其内侧24、25 相对的外侧26、27。另外，第二端部构件22具有用于轴14穿过并从 外侧26伸出的孔径23。

转子12包括铁磁芯28，并可在定子17的钻孔内旋转。例如，通 过与转子芯28结合的粘接剂固定永磁材料的八个基本上相同的磁性 材料元件或相对较薄的弓形段30，每个磁性材料元件或相对较薄的弓 形段提供相对恒定的通量场。各段30被磁性化为沿径向关于转子芯 28被极化，使得相邻的段30如指示的那样交替极化。虽然出于公开 的目的示出了转子12上的磁体30，但是可以设想，可以利用具有不 同的构造的其它转子、和数量、构造、和通量场均不相同的其它磁体， 使得这些其它转子满足其目的中的至少一些。