CN103715946B - 电动机启动方法、电动机启动装置和电动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动机启动方法、一种电动机启动装置和一种电动机,其中,所述电动机启动方法,包括:向电动机输入具有预定周期的启动信号,其中,每个周期的所述启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号,且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增;实时检测所述电动机的转速信号;在检测到所述脉宽调制信号的占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时,确定所述电动机启动完成。通过本发明的技术方案,避免了电动机启动时产生较大的噪音,同时避免了电动机启动时进入堵转保护,造成电动机启动失败。
Description
技术领域
本发明涉及电动机技术领域,具体而言,涉及一种电动机启动方法、一种电动机启动装置和一种电动机。
背景技术
在相关技术中,针对直流电动机的启动,通常有两种方法,第一种方法是采用直接启动的方式,但是电动机的启动噪音较大;第二种方法是采用逐步调速启动的方式,但是在电动机的负载扭矩较大时,在低速时不能启动,造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间,使得电机进入堵转保护,造成电机启动失败。
因此,如何避免电动机启动时产生较大的噪音,同时避免电动机启动时进入堵转保护成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出了一种能够避免电动机启动时产生较大的噪音,同时避免电动机启动时进入堵转保护的电动机启动方法。
本发明的另一个目的在于提出了一种电动机启动装置。
本发明的又一个目的在于提出了一种电动机。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例,提出了一种电动机启动方法,包括:向电动机输入具有预定周期的启动信号,其中,每个周期的所述启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号,且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增;实时检测所述电动机的转速信号;在检测到所述脉宽调制信号的占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时,确定所述电动机启动完成。
根据本发明实施例的电动机启动方法,通过向电动机输入预定周期的启动信号,且每个周期的启动信号都包括脉宽调制信号,并使脉宽调制信号的占空比递增,使得电动机可以逐步加速进行启动,避免直接启动产生较大的噪音。
通过在每个周期的启动信号中都包括停止信号,可以使电动机能够采用间歇分段的方式逐步启动,避免了在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间,导致电动机启动失败。
另外,根据本发明上述实施例的电动机启动方法,还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
根据本发明实施例的电动机启动方法,通过使输入脉宽调制信号的第一时长小于电动机的堵转判定时间,可以避免在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间超过了电动机的堵转判定时间,使电动机进入堵转保护,进而导致电动机启动失败。
根据本发明的一个实施例,所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增的步骤具体为:每经过所述预定周期,所述脉宽调制信号的占空比增加预定数值。
根据本发明实施例的电动机启动方法,脉宽调制信号的占空比每经过预定周期增加的预定数值可以根据用户的需求进行设置,若用户需要电动机快速启动,则可以将该预定数值设置为较大的数值,比如40%(当然也可以是其他数值,比如25%、30%等),从而快速启动电动机。若用户需要慢速启动电动机,则可以将该预定数值设置为较小的数值,比如1%、2%等。
根据本发明的一个实施例,所述预定周期等于所述第一时长与所述第二时长之和,且所述第一时长大于或等于所述第二时长。
根据本发明实施例的电动机启动方法,通过使脉宽调制信号的输入时长大于或等于停止信号的输入时长,可以确保电动机能够逐步进行启动,避免停止信号的输入时长过大,造成电动机在停止输入脉宽调制信号后,电动机在停止信号的输入时长内又进入停止状态,导致电动机不能启动。
根据本发明的一个实施例,所述脉宽调制信号的初始占空比为10%至50%。
根据本发明的一个实施例,在确定所述电动机启动完成之后还包括:向所述电动机输入连续的驱动信号,以驱动所述电动机工作。
根据本发明实施例的电动机启动方法,在电动机启动之后,为了确保电动机持续进行工作,可以向电动机输入连续的驱动信号。
根据本发明第二方面的实施例,还提出了一种电动机启动装置,包括:信号发生单元,用于产生预定周期的启动信号,其中,每个周期的启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号,且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增;信号输出单元,连接至电动机的控制端,用于将所述信号发生单元产生的所述启动信号输出至所述电动机;检测单元,用于实时检测所述电动机的转速信号;判定单元,用于判断所述脉宽调制信号的占空比和/或所述电动机的转速,当所述占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时,确定所述电动机启动完成。
根据本发明实施例的电动机启动装置,通过向电动机输入预定周期的启动信号,且每个周期的启动信号都包括脉宽调制信号,并使脉宽调制信号的占空比递增,使得电动机可以逐步加速进行启动,避免直接启动产生较大的噪音。
通过在每个周期的启动信号中都包括停止信号,可以使电动机能够采用间歇分段的方式逐步启动,避免了在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间,导致电动机启动失败。
根据本发明的一个实施例,所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
根据本发明实施例的电动机启动装置,通过使输入脉宽调制信号的第一时长小于电动机的堵转判定时间,可以避免在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间超过了电动机的堵转判定时间,使电动机进入堵转保护,进而导致电动机启动失败。
根据本发明的一个实施例,所述信号发生单元还用于:在所述判定单元确定所述电动机启动完成之后,产生连续的驱动信号;所述信号输出单元还用于:将所述驱动信号输出至所述电动机,以驱动所述电动机工作。
根据本发明实施例的电动机启动装置,在电动机启动之后,为了确保电动机持续进行工作,可以向电动机输入连续的驱动信号。
根据本发明第三方面的实施例,还提出了一种电动机,包括:控制端,连接至上述任一实施例所述的电动机启动装置,用于接收所述电动机启动装置发送的启动信号,以使所述电动机进行启动。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了根据本发明的实施例的电动机启动方法的示意流程图;
图2示出了根据本发明的实施例的电动机启动装置的示意框图;
图3示出了根据本发明的实施例的电动机启动装置与电动机的连接结构示意图;
图4示出了根据本发明的另一个实施例的电动机启动方法的示意流程图;
图5示出了根据本发明的实施例的电动机启动信号的波形示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例的电动机启动方法的示意流程图。
如图1所示,根据本发明的实施例的电动机启动方法,包括:步骤102,向电动机输入具有预定周期的启动信号,其中,每个周期的所述启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号,且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增;步骤104,实时检测所述电动机的转速信号;步骤106,在检测到所述脉宽调制信号的占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时,确定所述电动机启动完成。
通过向电动机输入预定周期的启动信号,且每个周期的启动信号都包括脉宽调制信号,并使脉宽调制信号的占空比递增,使得电动机可以逐步加速进行启动,避免直接启动产生较大的噪音。
通过在每个周期的启动信号中都包括停止信号,可以使电动机能够采用间歇分段的方式逐步启动,避免了在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间,导致电动机启动失败。
另外,根据本发明上述实施例的电动机启动方法,还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
通过使输入脉宽调制信号的第一时长小于电动机的堵转判定时间,可以避免在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间超过了电动机的堵转判定时间,使电动机进入堵转保护,进而导致电动机启动失败。
根据本发明的一个实施例,所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增的步骤具体为:每经过所述预定周期,所述脉宽调制信号的占空比增加预定数值。
脉宽调制信号的占空比每经过预定周期增加的预定数值可以根据用户的需求进行设置,若用户需要电动机快速启动,则可以将该预定数值设置为较大的数值,比如40%(当然也可以是其他数值,比如25%、30%等),从而快速启动电动机。若用户需要慢速启动电动机,则可以将该预定数值设置为较小的数值,比如1%、2%等。
根据本发明的一个实施例,所述预定周期等于所述第一时长与所述第二时长之和,且所述第一时长大于或等于所述第二时长。
通过使脉宽调制信号的输入时长大于或等于停止信号的输入时长,可以确保电动机能够逐步进行启动,避免停止信号的输入时长过大,造成电动机在停止输入脉宽调制信号后,电动机在停止信号的输入时长内又进入停止状态,导致电动机不能启动。
根据本发明的一个实施例,所述脉宽调制信号的初始占空比为10%至50%。
根据本发明的一个实施例,在确定所述电动机启动完成之后还包括:向所述电动机输入连续的驱动信号,以驱动所述电动机工作。
在电动机启动之后,为了确保电动机持续进行工作,可以向电动机输入连续的驱动信号。
图2示出了根据本发明的实施例的电动机启动装置的示意框图。
如图2所示,根据本发明的实施例的电动机启动装置200,包括:信号发生单元202,用于产生预定周期的启动信号,其中,每个周期的启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号,且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增;信号输出单元204,连接至电动机的控制端,用于将所述信号发生单元产生的所述启动信号输出至所述电动机;检测单元206,用于实时检测所述电动机的转速信号;判定单元208,用于判断所述脉宽调制信号的占空比和/或所述电动机的转速,当所述占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时,确定所述电动机启动完成。
通过向电动机输入预定周期的启动信号,且每个周期的启动信号都包括脉宽调制信号,并使脉宽调制信号的占空比递增,使得电动机可以逐步加速进行启动,避免直接启动产生较大的噪音。
通过在每个周期的启动信号中都包括停止信号,可以使电动机能够采用间歇分段的方式逐步启动,避免了在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间,导致电动机启动失败。
根据本发明的一个实施例,所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
通过使输入脉宽调制信号的第一时长小于电动机的堵转判定时间,可以避免在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间超过了电动机的堵转判定时间,使电动机进入堵转保护,进而导致电动机启动失败。
根据本发明的一个实施例,所述信号发生单元202还用于:在所述判定单元208确定所述电动机启动完成之后,产生连续的驱动信号;所述信号输出单元204还用于:将所述驱动信号输出至所述电动机,以驱动所述电动机工作。
在电动机启动之后,为了确保电动机持续进行工作,可以向电动机输入连续的驱动信号。
图3示出了根据本发明的实施例的电动机启动装置与电动机的连接结构示意图。
如图3所示,电动机302的电源端(正电源端3026和负电源端3028)分别连接至电动机启动装置304中电源端VCC和接地端,电动机启动装置304向电动机302的控制端3024发送启动信号,以启动电动机302。其中,电动机启动装置304可以包括单片机。
电动机302通过反馈信号输出端3022将电动机302的转速信息发送至电动机启动装置304,以使电动机启动装置304根据电动机302的转速判断电动机302是否启动完成。
图4示出了根据本发明的另一个实施例的电动机启动方法的示意流程图。
如图4所示,根据本发明的另一个实施例的电动机启动方法,包括:
步骤402,电动机启动装置进行初始化。
步骤404,向电动机输入占空比为n的脉宽调制信号t1时间,以启动电动机并实时检测所述电动机的转速信号,其中t1<电动机的堵转判定时间,避免在电动机的启动扭矩较小时,输入脉宽调制信号的时间大于电动机的堵转判定时间,造成电动机进入堵转保护,导致电动机启动失败。
步骤406,判断脉宽调制信号的占空比n是否小于1和/或所述电动机的转速是否小于预定目标值,若是,则执行步骤408;否则,执行步骤412。
步骤408,输入停止信号t2时间。
步骤410,占空比增加预定数值,以作为脉宽调制信号的占空比,继续执行步骤404。
其中,预定数值可以根据用户的需求进行设置,若用户需要电动机快速启动,则可以将该预定数值设置为较大的数值,比如40%(当然也可以是其他数值,比如25%、30%等),从而快速启动电动机。若用户需要慢速启动电动机,则可以将该预定数值设置为较小的数值,比如1%、2%等。
步骤412,在判定占空比不小于1和/或所述电动机的转速不小于预定目标值,即占空比等于1和电动机的转速达到预定目标值这两个条件至少满足一个条件时,确定电动机启动完成,执行下一步程序,比如输入持续稳定的驱动信号,驱动电动机进行工作。
按照以上步骤,可以产生如图5所示的启动信号502,其中一个周期T的启动信号502包括t1时间的脉宽调制信号和t2时间的停止信号,且脉宽调制信号的占空比每经过一个周期T增加预定数值,使得电动机可以逐步加速进行启动,避免直接启动产生较大的噪音。同时,可以使电动机能够采用间歇分段的方式逐步启动,避免了在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间,导致电动机启动失败。
在检测到占空比为1和/或电动机的转速达到预定目标值时,确定电动机启动完成,输出持续稳定的驱动信号504,驱动电动机工作。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案,考虑到在相关技术中,通常有两种方法启动电动机,第一种方法是采用直接启动的方式,但是电动机的启动噪音较大;第二种方法是采用逐步调速启动的方式,但是在电动机的负载扭矩较大时,在低速时不能启动,造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间,使得电机进入堵转保护,造成电机启动失败。因此,本发明提出了一种新的电动机启动方案,可以使电动机逐步加速启动,避免直接启动产生较大的噪音,同时,避免在电动机的启动扭矩不足时,继续向电动机输入脉宽调制信号,造成电动机的启动时间大于电动机的堵转判定时间,导致电动机启动失败。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动机启动方法,其特征在于,包括:
向电动机输入具有预定周期的启动信号,其中,每个周期的所述启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号,且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增;
实时检测所述电动机的转速信号;
在检测到所述脉宽调制信号的占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时,确定所述电动机启动完成。
2.根据权利要求1所述的电动机启动方法,其特征在于,所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
3.根据权利要求1所述的电动机启动方法,其特征在于,所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增的步骤具体为:
每经过所述预定周期,所述脉宽调制信号的占空比增加预定数值。
4.根据权利要求1所述的电动机启动方法,其特征在于,所述预定周期等于所述第一时长与所述第二时长之和,且所述第一时长大于或等于所述第二时长。
5.根据权利要求1所述的电动机启动方法,其特征在于,所述脉宽调制信号的初始占空比为10%至50%。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机启动方法,其特征在于,在确定所述电动机启动完成之后还包括:
向所述电动机输入连续的驱动信号,以驱动所述电动机工作。
7.一种电动机启动装置,其特征在于,包括:
信号发生单元,用于产生预定周期的启动信号,其中,每个周期的启动信号包括第一时长的脉宽调制信号和第二时长的停止信号,且所述脉宽调制信号的占空比随所述启动信号的输入时长递增;
信号输出单元,连接至电动机的控制端,用于将所述信号发生单元产生的所述启动信号输出至所述电动机;
检测单元,用于实时检测所述电动机的转速信号;
判定单元,用于判断所述脉宽调制信号的占空比和/或所述电动机的转速,当所述占空比为1和/或所述电动机的转速达到预定目标值时,确定所述电动机启动完成。
8.根据权利要求7所述的电动机启动装置,其特征在于,所述第一时长小于所述电动机的堵转判定时间。
9.根据权利要求7或8所述的电动机启动装置,其特征在于,所述信号发生单元还用于:在所述判定单元确定所述电动机启动完成之后,产生连续的驱动信号;
所述信号输出单元还用于:将所述驱动信号输出至所述电动机,以驱动所述电动机工作。
10.一种电动机,其特征在于,包括:
控制端,连接至权利要求7至9中任一项所述的电动机启动装置,用于接收所述电动机启动装置发送的启动信号,以使所述电动机进行启动。
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