CN107655167A - 一种空调电机的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调电机的控制方法，属于空调技术领域。控制方法包括：获取电机以第一电极模式运行时的第一输入电压；当第一输入电压低于第一工作电压阈值且持续第一设定时长时，控制电机从第一电极模式切换至第二电极模式，第一电极模式的电极接线数量大于第二电极模式的电极接线数量。本发明在电机的输入电压降低到一定值并持续一定时间时，可以通过电机的电机模式切换来开启电机的高转速状态，使电机“掉转”问题相对减少，降低电机的运转负荷，使整机运转适应更低的输入电压。

Description

一种空调电机的控制方法及装置

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别是涉及一种空调电机的控制方法及装置。

背景技术

目前，空调产品稳定运行的条件之一是稳定的工作电压，如果空调输入的工作电压过高，则可能烧坏空调内部的电子器件；如果空调输入的工作电压过低，则可能造成空调无法运行的问题。

而由于国家电网还未完全覆盖全国的大小农村地区，因此，部分偏远地区的电压会存在波动、不稳定的问题；另外，在国家电网覆盖的的确，由于用电高峰期的用户用电过多，也会造成电压持续偏低状态的问题。这些问题都会使得空调无法正常启动、电机无法正常运转，影响用户的使用。

发明内容

本发明提供了一种空调电机的控制方法及装置，旨在解决由于电压波动所导致的空调电机无法正常运转的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明的第一个方面，提供了一种空调电机的控制方法，包括：获取电机以第一电极模式运行时的第一输入电压；当第一输入电压低于第一工作电压阈值且持续第一设定时长时，控制电机从第一电极模式切换至第二电极模式，第一电极模式的电极接线数量大于第二电极模式的电极接线数量。

在一种可选的技术方案中，控制方法还包括：在第一设定时长内，当第一输入电压高于第一工作电压阈值时，控制电机维持第一电极模式。

在一种可选的技术方案中，控制方法还包括：获取电机以第二电极模式运行时的第二输入电压；当第二输入电压高于第二工作电压阈值且持续第二设定时长时，控制电机从第二电极模式切换至第一电机模式；其中，第二工作电压阈值大于第一工作电压阈值。

在一种可选的技术方案中，控制方法还包括：当电机的第一输入电压高于电机的额定电压的第一比例值或者低于第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第一电极模式不变；或者，当电机的第二输入电压高于电机的额定电压的第一比例值或者低于第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第二电极模式不变。

在一种可选的技术方案中，电机为双速电机，第一电极模式的电极接线数量为6根，第二电极模式的电极接线数量为4根。

根据本发明的第二个方面，还提供了一种空调电机的控制装置，包括：第一获取单元，用于获取电机以第一电极模式运行时的第一输入电压；第一切换单元，用于当第一输入电压低于第一工作电压阈值且持续第一设定时长时，控制电机从第一电极模式切换至第二电极模式，第一电极模式的电极接线数量大于第二电极模式的电极接线数量。

在一种可选的技术方案中，第一切换单元还用于：在第一设定时长内，当第一输入电压高于第一工作电压阈值时，控制电机维持第一电极模式。

在一种可选的技术方案中，控制装置还包括：第二获取单元，用于获取电机以第二电极模式运行时的第二输入电压；第二切换单元，用于当第二输入电压高于第二工作电压阈值且持续第二设定时长时，控制电机从第二电极模式切换至第一电机模式；其中，第二工作电压阈值大于第一工作电压阈值。

在一种可选的技术方案中，控制装置还包括：第一控制单元，用于当电机的第一输入电压高于电机的额定电压的第一比例值或者低于第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第一电极模式不变；第二控制单元，用于当电机的第二输入电压高于电机的额定电压的第一比例值或者低于第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第二电极模式不变。

在一种可选的技术方案中，电机为双速电机，第一电极模式的电极接线数量为6根，第二电极模式的电极接线数量为4根。

本发明在电机的输入电压降低到一定值并持续一定时间时，可以通过电机的电机模式切换来开启电机的高转速状态，使电机“掉转”问题相对减少，降低电机的运转负荷，使整机运转适应更低的输入电压。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

图1是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图一；

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图二；

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图三；

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构示意图一；

图5是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构示意图二。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

一般的，空调的室外机设置有驱动室外风扇旋转的电机，在空调接通电机的输电电路之后，电机的转子和定子相对转动，并通过电机机轴带动室外风扇旋转，从而加快室外换热器周侧的空气流通。

在本发明的多个实施例中，安装于室外机的电机类型为双速电机，双速电机在工作时，可以通过改变绕组的连接方式，来改变它的转速。本发明即是根据实际输入电机的电压值的大小，通过调节双速电机的绕组的连接方式，以使双速电机在其输入电压较低的情况下，仍可以维持较高的转速运行，保证室外换热器与室外环境之间的散热效果。

具体的，图1是根据一示例性实施例所示出的本发明空调电机的控制方法的流程图一。

如图1所示，本发明提供了一种空调电机的控制方法，包括：

S101、获取电机以第一电极模式运行时的第一输入电压；

在实施例中，空调接入正常工作电压的情况下，电机一般以第一电机模式运行，即，常规情况下，空调的电机默认以第一电机模式运行，此时，电机所驱动的室外风机的转速满足空调室外换热器的散热需求。

空调内设有电控板、电机、显示屏等多个电子元器件，不同电子元器件的工作电压不同，因此，空调在接入家庭电源之后，分别向不同的电子元器件供给其相应的电压电流，步骤S101即是获取电机的接线模式为第一电极模式时的空调输送至电机的电压，并作为第一输入电压。

S102、判断第一输入电压是否低于第一工作电压阈值，如果是，则执行步骤S103，如果否，则流程结束；

第一工作电压阈值为预设值，且与空调工况下所需求的室外风机转速相关；在一实施例中，第一工作电压阈值为室外风机在设定工况下所需求的最小风机转速所对应的电机的工作电压值，即，在向电机输入第一工作电压阈值所对应的电压时，电机所带动的室外风机的转速可满足空调当前工况下的最小风速要求。

而向电机所输入的电压低于该第一工作电压阈值时，室外风机的转速下降，则不能满足当前工况下的最小风速要求，室外换热器的散热速率受限。

这样，为保证室外风机的转速和室外换热器的散热效果，本发明需要在输入电压较低时切换电机的电极接线模式，以提高室外风机的转速。

S103、记录并累计第一输入电压低于第一工作电压阈值的单次持续时长；

S104、判断单次持续时长是否大于或等于第一设定时长，如果是，则执行步骤S105,如果否，则返回执行S101；

在实施例的单次流程中，当空调电机的第一输入电压首次满足步骤S102中的电压要求时，空调开始计时；之后，空调以设定的时间间隔(如5s)重复执行步骤S101，获取每5s间隔之后的电机的第一输入电压，并重新判断新获取的第一输入电压是否满足步骤S102的条件，如果满足，则累计至单次持续时长中；之后，判断累计的单次持续时长是否大于或等于第一设定时长，如果不满足，则继续执行上述的流程。

如果不满足步骤S102的条件，即第一输入电压高于第一工作电压阈值，则当前累计的持续时长清零，单次流程结束；

S105、控制电机从第一电极模式切换至第二电极模式；

一般的，对于双速电机，电机接线数量减少，则其实际转轴的转速增大，因此，本发明即是控制电机从电极接线数量较多的第一电机模式切换至电机接线数量较少的第二电机模式，以使电机的转速提高，并使电机转速趋近于正常电压条件下所需求的转速。

本发明在电机的输入电压降低到一定值并持续一定时间时，可以通过电机的电机模式切换来开启电机的高转速状态，使电机“掉转”问题相对减少，降低电机的运转负荷，使整机运转适应更低的输入电压。

较佳的，在一实施例中，空调所配置的双速电机包括第一电极模式和第二电极模式，其中，第一电极模式的电极接线数量为6极，第二电极模式的电机接线数量为4极。这样，当执行步骤S105时，控制电机的电极接线数量从6极变为4极，此时，电机在较低的输入电压下仍可以维持较高的转速。

在实施例中，如果在某一次5s间隔之后所获取的不满足步骤S102的条件，即单次流程中满足S102的电压要求所累积的时长不满足第一设定时长的情况下，则控制电机维持第一电极模式。这样，控制电机的电极模式由第一电极模式切换至第二电极模式，还需要满足在第一设定时长内，第一输入电压始终低于第一工作电压阈值的条件，从而可以避免因电压波动而造成的误判问题，提高空调电机电极模式控制的精准性。

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图二。

本发明的控制方法可适用于电压不稳的偏远地区，以及普通地区用电高峰时期的空调产品的电机控制，而在非用电高峰时期，空调所接入的家庭电源的电压一般可以维持空调电机的正常运转，此时，如果电机仍以第二电极模式运行，则会导致电机的实际转速过高，造成额外的能耗。因此，如图2所示，当空调的电机以第二模式运行时，本发明控制方法还包括：

S201、获取电机以第二电极模式运行时的第二输入电压；

与步骤S101类似的，步骤S201是获取电机的接线模式为第二电极模式时的空调输送至电机的电压，并作为第二输入电压。

S202、判断第二输入电压是否低于第二工作电压阈值，如果是，则执行步骤S203，如果否，则流程结束；

第二工作电压阈值也为预设值，且同样与空调工况下所需求的室外风机转速相关；在一实施例中，第二工作电压阈值稍大于或等于前述实施例中的第一工作电压阈值；这样，在向电机输入第二工作电压阈值所对应的电压时，电机所带动的室外风机的转速就可满足空调当前工况下的最小风速要求。

S203、记录并累计第二输入电压低于第二工作电压阈值的单次持续时长；

S204、判断单次持续时长是否大于或等于第二设定时长，如果是，则执行步骤S205,如果否，则返回执行S201；

在实施例中，步骤S203-S204的具体流程可参照前述实施例中的S103-S104，在此不作赘述。

S205、控制电机从第二电极模式切换至第一电极模式。

在步骤S201-S205中，本发明即是在电机的第二输入电压满足空调当前工况下电机正常工作需要的情况下，控制电机从电极接线数量较少的第二电机模式切换至电机接线数量较多的第一电机模式，以抵消因电机的输入电压增大而调高的转速，使电机可以以正常转速维持运行，降低电机高速转速而造成的额外功耗。

在一实施例中，控制方法还包括：当电机的第一输入电压高于电机的额定电压的第一比例值时，控制维持电机的第一电极模式不变。较佳的，第一比例值为额定电压的90％；即当电机的第一输入电压高于电机的额定电压的第一比例值时，第一输入电压与额定电压的差值为额定电压的10％左右，此时，电机的输入电压接近电机正常工作的电压，室外风机可正常运转，因此，可将电机维持在当前电极模式下不变。

或者，当电机的第一输入电压低于第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第一电极模式不变；较佳的，第二比例值为第一工作电压阈值的90％，即当电机的第一输入电压低于第一工作电压阈值的第二比例值时，第一输入电压与第一工作电压阈值的差值为额第一工作电压阈值的10％左右，此时，电机的输入电压低于电机正常工作的电压，室外风扇无法正常运行，此时，可控制电机关闭，电机的电极模式也不变。

在另一实施例中，控制方法还包括：当电机的第二输入电压高于电机的额定电压的第一比例值时，控制维持电机的第二电极模式不变。较佳的，第一比例值为额定电压的90％；即当电机的第二输入电压高于电机的额定电压的第一比例值时，第二输入电压与额定电压的差值为额定电压的10％左右，此时，电机的输入电压接近电机正常工作的电压，室外风机可正常运转，因此，可将电机维持在当前电极模式下不变。

或者，当电机的第二输入电压低于第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第二电极模式不变；较佳的，第二比例值为第一工作电压阈值的90％，即当电机的第二输入电压低于第一工作电压阈值的第二比例值时，第二输入电压与第一工作电压阈值的差值为额第一工作电压阈值的10％左右，此时，电机的输入电压低于电机正常工作的电压，室外风扇无法正常运行，此时，可控制电机关闭，电机的电极模式也不变。

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明控制方法的流程图三，在图3的应用场景中，本发明空调电机控制方法的流程具体如下：

S301、获取第一输入电压V1；

在实施例中，空调初始运行时，空调的电机默认以第一电极模式运行，此时，电机的电极接线数量为6极；

S302、判断第一输入电压V1是否高于0.9Vu，或者V1是否低于0.9Ve，如果是，则执行步骤S313，如果否，则执行步骤S303；

在本实施例中，对于0.9Vu，Vu为电机的额定电压,0.9为第一比例值；

对于0.9Ve，Ve为第一工作电压阈值，0.9为第二比例值；

S303、判断第一输入电压V1是否低于Ve，如果是，则执行步骤S304，如果否，则流程结束；

在本实施例中，第一输入电压V1不低于Ve，则流程结束，电机仍维持当前的电极模式不变，即可执行步骤S313；

S304、记录并累计第一输入电压V1低于Ve的单次持续时长；

S305、判断单次持续时长是否大于或等于T1，如果是，则执行步骤S306,如果否，则返回执行S301；

在本实施例中，T1为第一设定时长；

在本实施例中，在不满足S305的条件、再次返回执行步骤S301及后续步骤时，不再执行S302中的判断流程；

S306、控制电机从第一电极模式切换至第二电极模式；

S307、获取第二输入电压V2；

在实施例中，第二输入电压V2是空调的电机以切换之后的第一电极模式运行时所接收的输入电压，此时，电机的电极接线数量为4极；

S308、判断第二输入电压V2是否高于0.9Vu，或者V1是否低于0.9Ve，如果是，则执行步骤S313，如果否，则执行步骤S309；

在本实施例中，对于0.9Vu，Vu为电机的额定电压,0.9Vu为第一比例值；

对于0.9Ve，Ve为第一工作电压阈值，0.9Ve为第二比例值；

S309、判断第二输入电压V2是否低于Vp，如果是，则执行步骤S310，如果否，则流程结束；

在本实施例中，Vp为第二工作电压阈值，一般的，Vp大于Ve；

在本实施例中，第二输入电压V2不低于Vp，则流程结束，电机仍维持当前的电极模式不变，即可执行步骤S313；

S310、记录并累计第二输入电压V2低于Vp的单次持续时长；

S311、判断单次持续时长是否大于或等于T2，如果是，则执行步骤S312,如果否，则返回执行S307；

在本实施例中，T2为第二设定时长；

在本实施例中，在不满足S311的条件、再次返回执行步骤S307及后续步骤时，不再执行S308中的判断流程；

S312、控制电机从第二电极模式切换至第一电极模式，流程结束；

S313、维持电机当前的运行模式不变，流程结束。

应当理解的是，在空调所接入的电源为正常电压时，则空调电机保持以默认的第一电极模式运行，此时，电机驱动室外风扇正常运转；而在空调接入的电源低于正常电压时，则可以控制空调执行S301-S306的电极模式切换步骤，以使空调电机可以在低电压的情况下保持较高的转速，从而保证对室外散热器的散热效果；而当空调接入的电源电压由低电压恢复至正常电压之后，则可以执行S307-S312的电极模式切换步骤，以将电机的电极模式恢复至默认的电极模式，防止电机转速过快所产生的额外能耗。

本发明所公开的控制方法不仅限于对于室外机的电机控制，对于采用相同或相近于上述控制方法的空调室内机的电机控制也应该包含在本发明的保护范围内。

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构示意图一。

如图4所示，本发明还还提供了一种空调电机的控制装置，包括：

第一获取单元401，用于获取电机以第一电极模式运行时的第一输入电压；

第一切换单元402，用于当第一输入电压低于第一工作电压阈值且持续第一设定时长时，控制电机从第一电极模式切换至第二电极模式，第一电极模式的电极接线数量大于第二电极模式的电极接线数量。

图5是根据一示例性实施例所示出的本发明控制装置的结构示意图二。

本发明还还提供了一种空调电机的控制装置，包括：

第一获取单元511，用于获取电机以第一电极模式运行时的第一输入电压；

第一切换单元512，用于当第一输入电压低于第一工作电压阈值且持续第一设定时长时，控制电机从第一电极模式切换至第二电极模式，第一电极模式的电极接线数量大于第二电极模式的电极接线数量。

在一种可选的技术方案中，第一切换单元502还用于：在第一设定时长内，当第一输入电压高于第一工作电压阈值时，控制电机维持第一电极模式。

在一种可选的技术方案中，控制装置还包括：

第二获取单元521，用于获取电机以第二电极模式运行时的第二输入电压；

第二切换单元522，用于当第二输入电压高于第二工作电压阈值且持续第二设定时长时，控制电机从第二电极模式切换至第一电机模式；其中，第二工作电压阈值大于第一工作电压阈值。

在一种可选的技术方案中，控制装置还包括：

第一控制单元531，用于当电机的第一输入电压高于电机的额定电压的第一比例值或者低于第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第一电极模式不变；

第二控制单元532，用于当电机的第二输入电压高于电机的额定电压的第一比例值或者低于第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第二电极模式不变。

在一种可选的技术方案中，电机为双速电机，第一电极模式的电极接线数量为6根，第二电极模式的电极接线数量为4根。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种空调电机的控制方法，其特征在于，包括：

获取所述电机以第一电极模式运行时的第一输入电压；

当所述第一输入电压低于第一工作电压阈值且持续第一设定时长时，控制所述电机从第一电极模式切换至第二电极模式，所述第一电极模式的电极接线数量大于所述第二电极模式的电极接线数量。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述第一设定时长内，当所述第一输入电压高于第一工作电压阈值时，控制所述电机维持所述第一电极模式。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：

获取所述电机以所述第二电极模式运行时的第二输入电压；

当所述第二输入电压高于第二工作电压阈值且持续第二设定时长时，控制所述电机从所述第二电极模式切换至第一电机模式；

其中，所述第二工作电压阈值大于所述第一工作电压阈值。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，还包括：

当所述电机的第一输入电压高于所述电机的额定电压的第一比例值或者低于所述第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第一电极模式不变；

或者，当所述电机的第二输入电压高于所述电机的额定电压的第一比例值或者低于所述第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第二电极模式不变。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述电机为双速电机，所述第一电极模式的电极接线数量为6根，第二电极模式的电极接线数量为4根。

6.一种空调电机的控制装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取所述电机以第一电极模式运行时的第一输入电压；

第一切换单元，用于当所述第一输入电压低于第一工作电压阈值且持续第一设定时长时，控制所述电机从第一电极模式切换至第二电极模式，所述第一电极模式的电极接线数量大于所述第二电极模式的电极接线数量。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述第一切换单元还用于：

在所述第一设定时长内，当所述第一输入电压高于第一工作电压阈值时，控制所述电机维持所述第一电极模式。

8.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，还包括：

第二获取单元，用于获取所述电机以所述第二电极模式运行时的第二输入电压；

第二切换单元，用于当所述第二输入电压高于第二工作电压阈值且持续第二设定时长时，控制所述电机从所述第二电极模式切换至第一电机模式；

其中，所述第二工作电压阈值大于所述第一工作电压阈值。

9.根据权利要求8所述的控制装置，其特征在于，还包括：

第一控制单元，用于当所述电机的第一输入电压高于所述电机的额定电压的第一比例值或者低于所述第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第一电极模式不变；

第二控制单元，用于当所述电机的第二输入电压高于所述电机的额定电压的第一比例值或者低于所述第一工作电压阈值的第二比例值时，控制维持电机的第二电极模式不变。

10.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述电机为双速电机，所述第一电极模式的电极接线数量为6根，第二电极模式的电极接线数量为4根。