CN109861480A - 单相电机降噪方法、装置、***及家电设备 - Google Patents
单相电机降噪方法、装置、***及家电设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109861480A CN109861480A CN201811561498.3A CN201811561498A CN109861480A CN 109861480 A CN109861480 A CN 109861480A CN 201811561498 A CN201811561498 A CN 201811561498A CN 109861480 A CN109861480 A CN 109861480A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monophase machine
- monophase
- machine
- timing
- powers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 30
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 30
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 30
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 20
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 32
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 3
- 241001347978 Major minor Species 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
本申请涉及一种单相电机降噪方法、装置、***及家电设备，将两个单相电机的电机轴通过联轴器连接，首先使第一单相电机上电进行工作，当第一单相电机上电工作时长达到交预设时长时，控制第二单相电机上电工作。通过上述方式分别控制第一单相电机与第二单相电机启动，在相同大小的电压作用下，第二单相电机的振动转矩与第一单相电机的振动转矩会相互抵消，有效地减少了振动所产生的噪音从而实现单相电机的降噪。上述单相电机降噪方法、装置、***及家电设备，不受单相电机运行状态的限制，与传统的单相电机降噪方法相比具有降噪可靠性强的优点。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域，特别是涉及一种单相电机降噪方法、装置、***及家电设备。
背景技术
单相电机是指采用单相交流电源(通常为220V交流电源)供电的小功率单相异步电机，由于其良好的工作特性被广泛应用在医疗器械、电冰箱和空调等领域。单相电机在运行时，作用在单相电机定转子气隙中的交变磁力会使得单相电机定转子产生振动，从而发出噪音。
为了降低噪音对人们生产和生活的影响，传统的方法是在单相电机的副绕组串联电容(即单相异步电容运转电机)，使单相电机的主绕组和副绕组之间形成一定的相位差，从而产生圆形旋转磁场让单相电机平滑运行，减少单相电机定转子的振动，达到降低噪音的目的。然而，由于电容的非可调特性，限制了单相电机只能在特定的工作点运行时能够实现性能最优，即产生圆形旋转磁场使单相电机平滑运行。因此，传统的单相电机降噪方法存在降噪可靠性低的缺点。
发明内容
基于此，有必要针对传统的单相电机降噪方法降噪可靠性低的问题，提供一种单相电机降噪方法、装置、***及家电设备。
一种单相电机降噪方法，所述方法包括：当第一单相电机上电后开始计时；当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电；所述预设时长为使得所述第二单相电机的振动转矩和所述第一单相电机的振动转矩相互抵消的时长，所述第一单相电机的电机轴与所述第二单相电机的电机轴通过联轴器连接。
在一个实施例中，所述预设时长为使得第一单相电机的电源相位角为90度的时长，所述当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电的步骤，包括：当计时达到使所述第一单相电机的电源相位角为90度时，控制第二单相电机上电。
在一个实施例中，所述使得第一单相电机的电源相位角为90度的时长为四分之一电源周期，所述当计时达到使所述第一单相电机的电源相位角为90度时，控制第二单相电机上电的步骤，包括：当计时达到四分之一电源周期时，控制第二单相电机上电。
在一个实施例中，所述当计时达到四分之一电源周期时，控制第二单相电机上电的步骤，包括：当计时达到0.005秒时，控制第二单相电机上电。
在一个实施例中，所述当第一单相电机上电后开始计时的步骤，包括：接收电机启动控制信号；根据所述电机启动控制信号控制第一单相电机上电并开始计时。
在一个实施例中，所述根据所述电机启动控制信号控制第一单相电机上电并开始计时的步骤，包括：根据所述电机启动控制信号，控制第一继电器触点闭合，使第一单相电机上电并开始计时。
在一个实施例中，所述当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电的步骤，包括：当计时达到预设时长时，控制第二继电器触点闭合，使第二单相电机上电。
在一个实施例中，所述当第一单相电机上电后开始计时的步骤，包括：当接收到表征交流电源对第一单相电机上电的上电指示信号后开始计时。
一种单相电机降噪装置，所述装置包括：计时模块，用于当第一单相电机上电后开始计时；上电控制模块，用于当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电；所述预设时长表征使得所述第二单相电机的振动转矩和所述第一单相电机的振动转矩相互抵消的时长，所述第一单相电机的电机轴与所述第二单相电机的电机轴通过联轴器连接。
一种单相电机降噪***，所述***包括：第一单相电机、第二单相电机、联轴器和控制装置，所述控制装置用于连接外部交流电源，所述第一单相电机与所述第二单相电机分别连接所述控制装置，所述第一单相电机的电机轴与所述第二单相电机的电机轴通过所述联轴器连接，所述控制装置用于当第一单相电机上电后开始计时，根据上述任一项所述的方法进行单相电机降噪控制。
在一个实施例中，所述控制装置包括主板控制器、第一继电器和第二继电器，所述主板控制器用于连接外部交流电源，所述第一继电器和所述第二继电器分别连接所述主板控制器，所述第一单相电机连接所述第一继电器，所述第二单相电机连接所述第二继电器。
在一个实施例中，所述第一单相电机与所述第二单相电机的容量和参数均相同。
一种家电设备，所述家电设备包括上述任一项所述的单相电机降噪***。
上述单相电机降噪方法、装置、***及家电设备，将两个单相电机的电机轴通过联轴器连接，首先使第一单相电机上电进行工作，当第一单相电机上电工作时长达到交预设时长时，控制第二单相电机上电工作。通过上述方式分别控制第一单相电机与第二单相电机启动，在相同大小的电压作用下，第二单相电机的振动转矩与第一单相电机的振动转矩会相互抵消，有效地减少了振动所产生的噪音从而实现单相电机的降噪。上述单相电机降噪方法、装置、***及家电设备，不受单相电机运行状态的限制，与传统的单相电机降噪方法相比具有降噪可靠性强的优点。
附图说明
图1为一实施例中单相电机降噪方法流程示意图；
图2为一实施例中单相电机振动转矩波形示意图；
图3(a)为一实施例中同轴单相电机振动转矩波形示意图；
图3(b)为另一实施例中同轴单相电机振动转矩波形示意图；
图4为另一实施例中单相电机降噪方法流程示意图；
图5为又一实施例中单相电机降噪方法流程示意图；
图6为再一实施例中单相电机降噪方法流程示意图；
图7为又一实施例中单相电机降噪方法流程示意图；
图8为一实施例中单相电机降噪装置结构示意图；
图9为一实施例中单相电机降噪***结构示意图；
图10为另一实施例中单相电机降噪***结构示意图；
图11为又一实施例中单相电机降噪***结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
请参阅图1，一种单相电机降噪方法，包括步骤S100和步骤S200。
步骤S100，当第一单相电机上电后开始计时。
具体地，单相电机包括了第一单相电机和第二单相电机，当第一单相电机上电后，即为第一单相电机与外部交流电源导通之后，第一单相电机开始工作，此时，控制装置会获取到第一单相电机上电的信号，然后开始对第一单相电机的上电时长开始计时，得到第一单相电机上电状态的时长，然后根据上电时长进行分析，当计时达到特定的时长之后，执行后续控制功能。应当指出的是，第一单相电机上电信号的类型并不是唯一的，可以是第一单相电机上电时所反馈的信号，也可以是外部交流电源为第一单相电机上电时所发出的电源信号，只要能够在表征第一单相电机上电的同时，使控制装置开始计时即可。
步骤S200，当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电。
具体地，预设时长表征使得第二单相电机的振动转矩和第一单相电机的振动转矩相互抵消的时长，第一单相电机与第二单相电机通过联轴器连接(即第一单相电机的电机轴与第二单相电机的电机轴通过联轴器连接)。联轴器是指一种将不同机构中的主动轴和从动轴牢固连接起来，在传递运动和扭矩过程中一同旋转的机械部件。第一单相电机上电之后控制装置开始计时，当计时达到使得第二单相电机的振动转矩和第一单相电机的振动转矩能够相互抵消时，控制装置向第二单相电机发送相应的控制信号，控制第二单相电机上电进行工作，由于第二单相电机在第一单相电机预设时长之后才上电工作，使得第二单相电机的振动转矩波峰位置会与第一单相电机的振动转矩波谷位置相对应，根据反向作用力的原理，第一单相电机与第二单相电机之间的振动会相互抵消，从而有效的降低单相电机在工作过程中所产生的噪音。
在一个实施例中，第一单相电机有第二单相电机的容量和参数均相同。在本实施例中，采用容量与参数均相同的两个单相电机将电机轴通过联轴器连接，当第一单相电机上电后开始计时，计时达到预设时长时控制第二单相电机上电，在相同大小的电压作用下，理想状态下可以使第一单相电机与第二单相电机的振动转矩完全抵消，达到降噪的目的。可以理解，在其它实施例中，还可以是将两个容量和/或参数有所区别的单相电机的电机轴通过联轴器连接，采用上述相同的上电控制方法，同样能够达到降噪的目的。下面各实施例均以第一单相电机和第二单相电机的容量和参数均相同进行解释说明，但各实施例中的两个单相电机还可以是容量和/或参数有所区别的单相电机。
应当指出的是，请参阅图2，电机1即为第一单相电机，电机2即为第二单相电机，在理想状态下，若要使得第二单相电机与第一单相电机的振动转矩恰好相互抵消，则第二单相电机的振动转矩和第一单相电机的振动转矩正好相差180度，即第二单相带电机的振动转矩波峰位置正好与第一单相电机的波谷位置对应。具体地，请参阅图3，图3中(a)为第一单相电机与第二单相电机经过联轴器连接之后，施加相同电源电压的情况下，第一单相电机与第二单相电机的振动转矩波形图，分别为T1和T2，T为两个单相电机的振动转矩相互叠加的波形图；图3(b)则为第一单相电机与第二单相电机经过联轴器连接之后，电源相位角相差180度时的波形图，同样分别为T1和T2，而此时第一单相电机和第二单相电机的振动转矩会相互抵消，在理想状态下相互抵消之后的波形为T，此时振动转矩波形对应的幅值为0。从图中可以看出，通过两个同轴单相电机可以试想振动转矩的相互抵消，进而减弱甚至消除振动，从而从根本上实现单相电机的降噪。可以理解，在误差允许的范围内，在其它实施例中，第二单相电机的振动转矩和第一单相电机的振动转矩也可以是相差其它角度，例如178度、182度等，同样能够实现第二单相电机和第一单相电机的振动转矩相互抵消，从而实现降噪的目的。
请参阅图4，在一个实施例中，预设时长为使得第一单相电机的电源相位角为90度的时长，步骤S200包括步骤S210。步骤S210，当计时达到使第一单相电机的电源相位角为90度时，控制第二单相电机上电。
具体地，第二单相电机与第一单相电机的电源相位正好相差90度时，根据电磁转矩计算公式以及数学公式：
sin(Ф-180°)＝-sin(Ф)和
可以得到，在第一单相电机和第二单相电机的容量和参数均相同，并且第一单相电机和第二单相电机输入的电源均一致的情况下，通过联轴器相连接的第一单相电机与第二单相电机之间的输入电源相位相差90度，使得第二单相电机的主绕组和副绕组分别与第一单相电机的主绕组和副绕组相差90度相位。绕组上的正序磁场、逆序磁场和转子正序电流、逆序电流之间相互作用，正序和逆序相结合产生二阶的振动转矩，从而使得第二单相电机与第一单相电机的振动转矩会相差180度相角，实现振动转矩的相互抵消。可以理解，在误差允许的范围内，在其它实施例中，还可以是第二单相电机与第一单相电机的电源相位角相差其他的角度，例如89度或91度等，只要接近90度即可。
在一个实施例中，使得第一单相电机的电源相位角为90度的时长为四分之一电源周期。即若要使得第二单相电机与第一单相电机的电源相位角相差90度，则可以控制第二单相电机开始上电的时间与第一单相电机开始上电的时间正好相差四分之一交流电源周期。可以理解，在其它实施例中，还可以是相差N*T+t个周期，其中，N为正整数，T为交流电源周期，t为四分之一交流电源周期，同样能够使得第二单相电机与第一单相电机之间的电源相位相差90度相角，进而达到降噪的目的。例如，在一个实施例中，预设时长为0.005s。结合单相电机的应用场景以及一般所运用的领域，单相电机的输入电源一般为220V、50Hz交流电源，相应的电源周期为0.02s，所以可以将预设时长设置为0.005s，即第二单相电机的输入交流电源相位之后第一单相电机的输入交流电源相位90度。应当指出的是，在其它实施例中，针对不同的周期的交流电源，四分之一交流电源周期的大小并不是一定的，只要能够使第二单相电机与第一单相电机之间的绕组相位相差90度即可。例如，110V、60Hz的交流电源，四分之一交流电源周期对应为1/240s，预设时长应当根据具体情况进行设定。
请参阅图5，在一个实施例中，步骤S100包括步骤S110和步骤S120。
步骤S110，接收电机启动控制信号。
具体地，电机启动控制信号即为控制单相电机上电进行工作的控制信号。控制装置接收的电机启动控制信号具体可以是外部交流电源与控制控制装置导通时，外部交流电源所发出电源信号，当外部交流电源与控制装置导通时，控制装置会接收到外部交流电源输出的电流，即认为控制装置已经接收到电机启动控制信号。应当指出的是，在另一个实施例中，电机启动控制信号还可以是使得外部交流电源和控制装置导通的开关信号，只要能够使控制装置根据该信号进行第一单相电机的上电操作均可。
步骤S120，根据电机启动控制信号控制第一单相电机上电并开始计时。
具体地，控制装置接收到电机启动控制信号时，将电源输出至第一单相电机，控制第一单相电机上电工作同时开始计时。单相电机在外部交流电源的作用下，单相电机的定转子在气隙磁场中往往会发生振动，产生一定的噪音，假设电源电压U＝Um*sin(ωt)，则对应的单相电机运行电流为：
其中，I单相电机运行电流，U为电源电压，Zm为单相电机主副绕组之间的阻值，Ф为电压与电流之间的电角度。
进而根据单相电机的参数可以进一步得到单相电机的电磁转矩为：
其中，T为电磁转矩，N为转子导条数，r为转子半径，L为转子有效长度。通过单相电机的主绕组通入交流电，主绕组产生脉振磁通，副绕组通过分相，与主绕组之间电流产生一个相位差，单相电机绕组形成一个旋转的脉动磁场，转子导条与磁场之间产生相对运动，切割磁力线，从而就产生电磁转矩，带动转子旋转。同相序的转子电流与定子磁场相互作用，产生电磁转矩恒定；不同相序的转子电流与定子磁场相互作用，产生的电磁转矩为振动转矩，进而产生噪音。
应当指出的是，在一个实施例中，单相电子为单相异步电容运转电机，即在单相电机的副绕组串联有电容，通过电容分相，使得电机的主绕组和副绕组之间产生一定的相位差。可以理解，在其它实施例中，还可以是其它类型的单相电机，只要能够实现单相电机的主绕组和副绕组之间的分相，使单相电机的、的转子转动即可，例如，采用电阻分相的单相电机。
请参阅图6，在一个实施例中，步骤S120包括步骤S121，步骤S121，根据电机启动控制信号，控制第一继电器触点闭合，使第一单相电机上电并开始计时。
具体地，控制装置包括主板控制器和第一继电器，主板控制器连接外部交流电源，第一继电器的线圈与主板控制器连接，第一继电器的触点与第一单相电机连接，当主板控制器接收到电机启动控制信号之后，主板控制器控制第一继电器触点闭合，将交流电源传输至第一单相电机，使第一单相电机上电工作，同时控制装置开始计时，具体工作过程在上述实施例已经进行详细的解释说明，在此不再赘述。
请继续参阅图6，在一个实施例中，步骤S200包括步骤S220。步骤S220，当计时达到预设时长时，控制第二继电器触点闭合，使第二单相电机上电。
具体地，控制装置还包括第二继电器，第二继电器的线圈与主板控制器连接，第二继电器的触点与第二单相电机连接。主板控制器接收到电机启动控制信号控制第一继电器触点闭合之后，主板控制器开始计时，计时达到预设时长之后，主板控制器控制第二继电器触点闭合，使第二单相电机上电开始工作，具体工作过程在此不再赘述。
请参阅图7，在一个实施例中，步骤S100包括步骤S130。步骤S130，当接收到表征交流电源对第一单相电机上电的上电指示信号后开始计时。
具体地，在本实施例中，交流电源与单相电机导通之后，交流电源直接对第一单相电机进行上电，使第一单相电机开始工作，控制装置并不会对第一单相电机的上电工作进行控制。交流电源对第一单相电机上电的上电指示信号可以是交流电源信号，即控制装置和第一单相电机均与外部交流相连接，当外部交流电源发送交流电源信号至第一单相电机控制第一单相电机上电的同时，控制装置也会接收到该交流电源信号，然后计时开始，当计时达到预设时长之后，控制第二单相电机上电工作。可以理解，在其它实施例中，上电指示信号还可以是其它类型的信号，例如，第一单相电机开始上电工作时第一单相电机向控制装置反馈的信号。
上述单相电机降噪方法，将两个单相电机的电机轴通过联轴器连接，首先使第一单相电机上电进行工作，当第一单相电机上电工作时长达到交预设时长时，控制第二单相电机上电工作。通过上述方式分别控制第一单相电机与第二单相电机启动，在相同大小的电压作用下，第二单相电机的振动转矩与第一单相电机的振动转矩会相互抵消，有效地减少了振动所产生的噪音从而实现单相电机的降噪。上述单相电机降噪方法，不受单相电机运行状态的限制，与传统的单相电机降噪方法相比具有降噪可靠性强的优点。
请参阅图8，一种单相电机降噪装置，包括计时模块100和上电控制模块200。
计时模块100，用于当第一单相电机上电后开始计时。
具体地，单相电机包括了第一单相电机和第二单相电机，当第一单相电机上电后，即为第一单相电机与外部交流电源导通之后，第一单相电机开始工作，此时，控制装置会获取到第一单相电机上电的信号，然后开始对第一单相电机的上电时长开始计时，得到第一单相电机上电状态的时长，然后根据上电时长进行分析，当计时达到特定的时长之后，执行后续控制功能。应当指出的是，第一单相电机上电信号的类型并不是唯一的，可以是第一单相电机上电时所反馈的信号，也可以是外部交流电源为第一单相电机上电时所发出的电源信号，只要能够在表征第一单相电机上电的同时，使控制装置开始计时即可。
上电控制模块200，用于当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电。
具体地，预设时长表征使得第二单相电机的振动转矩和第一单相电机的振动转矩相互抵消的时长，第一单相电机与第二单相电机通过联轴器连接，第一单相电机与第二单相电机的容量和参数均相同。联轴器是指一种将不同机构中的主动轴和从动轴牢固连接起来，在传递运动和扭矩过程中一同旋转的机械部件。第一单相电机上电之后控制装置开始计时，当计时达到使得第二单相电机的振动转矩和第一单相电机的振动转矩能够相互抵消时，控制装置向第二单相电机发送相应的控制信号，控制第二单相电机上电进行工作，由于第二单相电机在第一单相电机预设时长之后才上电工作，使得第二单相电机的振动转矩波峰位置会与第一单相电机的振动转矩波谷位置相对应，根据反向作用力的原理，第一单相电机与第二单相电机之间的振动会相互抵消，从而有效的降低单相电机在工作过程中所产生的噪音。
在一个实施例中，计时模块100还用于接收电机启动控制信号；根据电机启动控制信号控制第一单相电机上电并开始计时。
具体地，电机启动控制信号即为控制单相电机上电进行工作的控制信号。控制装置接收的电机启动控制信号具体可以是外部交流电源与控制控制装置导通时，外部交流电源所发出电源信号，当外部交流电源与控制装置导通时，控制装置会接收到外部交流电源输出的电流，即认为控制装置已经接收到电机启动控制信号。应当指出的是，在另一个实施例中，电机启动控制信号还可以是使得外部交流电源和控制装置导通的开关信号，只要能够使控制装置根据该信号进行第一单相电机的上电操作均可。
控制装置接收到电机启动控制信号时，将电源输出至第一单相电机，控制第一单相电机上电工作同时开始计时。单相电机在外部交流电源的作用下，单相电机的定转子在气隙磁场中往往会发生振动，产生一定的噪音，假设电源电压U＝Um*sin(ωt)，则对应的单相电机运行电流为：
其中，I单相电机运行电流，U为电源电压，Zm为单相电机主副绕组之间的阻值，Ф为电压与电流之间的电角度。
进而根据单相电机的参数可以进一步得到单相电机的电磁转矩为：
其中，T为电磁转矩，N为转子导条数，r为转子半径，L为转子有效长度。通过单相电机的主绕组通入交流电，主绕组产生脉振磁通，副绕组通过分相，与主绕组之间电流产生一个相位差，单相电机绕组形成一个旋转的脉动磁场，转子导条与磁场之间产生相对运动，切割磁力线，从而就产生电磁转矩，带动转子旋转。同相序的转子电流与定子磁场相互作用，产生电磁转矩恒定；不同相序的转子电流与定子磁场相互作用，产生的电磁转矩为振动转矩，进而产生噪音。
在一个实施例中，计时单元120用于根据电机启动控制信号，控制第一继电器触点闭合，使第一单相电机上电并开始计时。
具体地，控制装置包括主板控制器和第一继电器，主板控制器连接外部交流电源，第一继电器的线圈与主板控制器连接，第一继电器的触点与第一单相电机连接，当主板控制器接收到电机启动控制信号之后，主板控制器控制第一继电器触点闭合，将交流电源传输至第一单相电机，使第一单相电机上电工作，同时控制装置开始计时，具体工作过程在上述实施例已经进行详细的解释说明，在此不再赘述。
在一个实施例中，上电控制模块200还用于当计时达到预设时长时，控制第二继电器触点闭合，使第二单相电机上电。
具体地，控制装置还包括第二继电器，第二继电器的线圈与主板控制器连接，第二继电器的触点与第二单相电机连接。主板控制器接收到电机启动控制信号控制第一继电器触点闭合之后，主板控制器开始计时，计时达到预设时长之后，主板控制器控制第二继电器触点闭合，使第二单相电机上电开始工作，具体工作过程在此不再赘述。
在一个实施例中，计时模块100还用于当接收到表征交流电源对第一单相电机上电的上电指示信号后开始计时。具体地，在本实施例中，交流电源与单相电机导通之后，交流电源直接对第一单相电机进行上电，使第一单相电机开始工作，控制装置并不会对第一单相电机的上电工作进行控制。交流电源对第一单相电机上电的上电指示信号可以是交流电源信号，即控制装置和第一单相电机均与外部交流相连接，当外部交流电源发送交流电源信号至第一单相电机控制第一单相电机上电的同时，控制装置也会接收到该交流电源信号，然后计时开始，当计时达到预设时长之后，控制第二单相电机上电工作。
在一个实施例中，预设时长为使得第一单相电机的电源相位角为90度的时长，上电控制模块200还用于当第一单相电机的电源相位角为90度时，控制第二单相电机上电。
具体地，第二单相电机与第一单相电机的电源相位正好相差90度时，根据电磁转矩计算公式以及数学公式：
sin(Ф-180°)＝-sin(Ф)和
可以得到，在第一单相电机和第二单相电机的容量和参数均相同，并且第一单相电机和第二单相电机输入的电源均一致的情况下，通过联轴器相连接的第一单相电机与第二单相电机之间的输入电源相位相差90度，使得第二单相电机的主绕组和副绕组分别与第一单相电机的主绕组和副绕组相差90度相位。绕组上的正序磁场、逆序磁场和转子正序电流、逆序电流之间相互作用，正序和逆序相结合产生二阶的振动转矩，从而使得第二单相电机与第一单相电机的振动转矩会相差180度相角，实现振动转矩的相互抵消。可以理解，在误差允许的范围内，在其它实施例中，还可以是第二单相电机与第一单相电机的电源相位角相差其他的角度，例如89度或91度等，只要接近90度即可。
上述单相电机降噪装置，将两个单相电机的电机轴通过联轴器连接，首先使第一单相电机上电进行工作，当第一单相电机上电工作时长达到交预设时长时，控制第二单相电机上电工作。通过上述方式分别控制第一单相电机与第二单相电机启动，在相同大小的电压作用下，第二单相电机的振动转矩与第一单相电机的振动转矩会相互抵消，有效地减少了振动所产生的噪音从而实现单相电机的降噪。上述单相电机降噪装置，不受单相电机运行状态的限制，与传统的单相电机降噪方法相比具有降噪可靠性强的优点。
请参阅图9，一种单相电机降噪***，包括：第一单相电机110、第二单相电机120、联轴器130和控制装置140，控制装置140用于连接外部交流电源，第一单相电机110与第二单相电机120分别连接控制装置140，第一单相电机110与第二单相电机120通过联轴器130连接，第一单相电机110与第二单相电机120的容量和参数均相同，控制装置140用于接当第一单相电机上电后开始计时，根据上述任一项的方法进行单相电机降噪控制。
具体地，单相电机包括了第一单相电机110和第二单相电机120，当第一单相电机110上电后，即为第一单相电机110与外部交流电源导通之后，第一单相电机110开始工作，此时，控制装置140会获取到第一单相电机110上电的信号，然后开始对第一单相电机110的上电时长开始计时，得到第一单相电机110上电状态的时长，然后根据上电时长进行分析，当计时达到特定的时长之后，执行后续控制功能。应当指出的是，第一单相电机110上电信号的类型并不是唯一的，可以是第一单相电机110上电时所反馈的信号，也可以是外部交流电源为第一单相电机110上电时所发出的电源信号，只要能够在表征第一单相电机110上电的同时，使控制装置140开始计时即可。
预设时长表征使得第二单相电机120的振动转矩和第一单相电机110的振动转矩相互抵消的时长，第一单相电机110与第二单相电机120通过联轴器130连接，第一单相电机110与第二单相电机120的容量和参数均相同。联轴器130是指一种将不同机构中的主动轴和从动轴牢固连接起来，在传递运动和扭矩过程中一同旋转的机械部件。第一单相电机110上电之后控制装置140开始计时，当计时达到使得第二单相电机120的振动转矩和第一单相电机110的振动转矩能够相互抵消时，控制装置140向第二单相电机120发送相应的控制信号，控制第二单相电机120上电进行工作，由于第二单相电机120在第一单相电机110预设时长之后才上电工作，使得第二单相电机120的振动转矩波峰位置会与第一单相电机110的振动转矩波谷位置相对应，根据反向作用力的原理，第一单相电机110与第二单相电机120之间的振动会相互抵消，从而有效的降低单相电机在工作过程中所产生的噪音。
在一个实施例中，请参阅图10，控制装置140包括主板控制器141、第一继电器142和第二继电器143，主板控制器141用于连接外部交流电源，第一继电器142的线圈和第二继电器143的线圈分别连接主板控制器141，第一单相电机110连接第一继电器142，第二单相电机120连接第二继电器143。本实施例中采用软件方式来实现单相电机的降噪，适用于带有类似于主板控制器141功能的控制器的机组，例如风管机(即风管式空调机)。
具体地，控制装置140包括主板控制器141、第一继电器142和第二继电器143，主板控制器141连接外部交流电源，第一继电器142与主板控制器141连接，第一继电器142与第一单相电机110连接，当主板控制器141接收到电机启动控制信号之后，主板控制器141控制第一继电器142触点闭合，将交流电源传输至第一单相电机110，使第一单相电机110上电工作。主板控制器141连接第二继电器143，第二单相电机120与第二继电器143连接，主板控制器141接收到电机启动控制信号控制第一继电器142触点闭合之后，主板控制器141开始计时，计时得到交流电源预设时长之后，主板控制器141控制第二继电器143触点闭合，使第二单相电机120上电开始工作，使第二单相电机120与第一单相电机110之间的输入电源相位相差90度，进而实现降噪操作。
在一个实施例中，请参阅图11，控制装置140为时间继电器。具体地，时间继电器是指当加入(或去掉)输入的动作信号后，其输出需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化(或触头动作)的一种继电器。通过时间继电器保证当接收到表征交流电源对第一单相电机上电的上电指示信号预设时长才会使继电器触点闭合，第二单相电机120实现上电工作，具有操作简单和容易实现的优点。可以理解，在其它实施例中，还可以是采用其它类型的控制装置，只要能够实现在接收到表征交流电源对第一单相电机上电的上电指示信号预设时长之后才会使第二单相电机120上电工作即可。本实施例采用硬件方式的形式来实现第二单相电机120与第一单相电机110之间输入的交流电源具有一定的相位差，实现降噪操作，适用于不具备主板控制器的机组进行降噪操作，例如盘管机(即空调设备的风机盘管机组)。
应当指出的是，在一个实施例中，单相电机为单项异步电容运转电机。即第一单相电机110和第二单相电机120为容量和参数均相同的单项异步电容运转电机，在电机的副绕组上串联有电容，通过电容对副绕组进行分相，从而产生旋转磁场，通过合理的选择电容容量和绕组匝数，可以实现电机在特定的工作点上能够平滑运行，具有噪音较低的优点。通过联轴器130将两个单项异步电容运转电机连接，以预设时长分别控制两个单项异步电容运转电机启动，使得两个单项异步电容运转电机之间的振动转矩相互抵消，更进一步的降低单项异步电容运转电机运行时的噪音。可以理解，在其它实施例中，单相电机还可以是其它类型的单相电机，例如电阻分相式单相电机和罩极式单相电机等。
上述单相电机降噪***，将两个单相电机的电机轴通过联轴器130连接，首先使第一单相电机110上电进行工作，当第一单相电机110上电工作时长达到交预设时长时，控制第二单相电机120上电工作。通过上述方式分别控制第一单相电机110与第二单相电机120启动，在相同大小的电压作用下，第二单相电机120的振动转矩与第一单相电机110的振动转矩会相互抵消，有效地减少了振动所产生的噪音从而实现单相电机的降噪。上述单相电机降噪***，不受单相电机运行状态的限制，与传统的单相电机降噪方法相比具有降噪可靠性强的优点。
一种家电设备，包括上述任一项的单相电机降噪***。具体地，单相电机包括了第一单相电机和第二单相电机，当第一单相电机上电后，即为第一单相电机与外部交流电源导通之后，第一单相电机开始工作，此时，控制装置会获取到第一单相电机上电的信号，然后开始对第一单相电机的上电时长开始计时，得到第一单相电机上电状态的时长，然后根据上电时长进行分析，当计时达到特定的时长之后，执行后续控制功能。
预设时长表征使得第二单相电机的振动转矩和第一单相电机的振动转矩相互抵消的时长，第一单相电机与第二单相电机通过联轴器连接，第一单相电机与第二单相电机的容量和参数均相同。联轴器是指一种将不同机构中的主动轴和从动轴牢固连接起来，在传递运动和扭矩过程中一同旋转的机械部件。第一单相电机上电之后控制装置开始计时，当计时达到使得第二单相电机的振动转矩和第一单相电机的振动转矩能够相互抵消时，控制装置向第二单相电机发送相应的控制信号，控制第二单相电机上电进行工作，由于第二单相电机在第一单相电机预设时长之后才上电工作，使得第二单相电机的振动转矩波峰位置会与第一单相电机的振动转矩波谷位置相对应，根据反向作用力的原理，第一单相电机与第二单相电机之间的振动会相互抵消，从而有效的降低单相电机在工作过程中所产生的噪音，即降低家电设备运行时产生的噪音。应当指出的是，家电设备的类型并不是唯一的，例如空调机，通过上述单相电机降噪***运用在空调机设备，可以有效地降低空调运行时产生的噪音。可以理解，在其它实施例中，还可以是其它类型的家电设备，只要是具有单相电机的家电设备均可。
上述家电设备，将两个单相电机的电机轴通过联轴器连接，首先使第一单相电机上电进行工作，当第一单相电机上电工作时长达到交预设时长时，控制第二单相电机上电工作。通过上述方式分别控制第一单相电机与第二单相电机启动，在相同大小的电压作用下，第二单相电机的振动转矩与第一单相电机的振动转矩会相互抵消，有效地减少了振动所产生的噪音从而实现单相电机的降噪。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种单相电机降噪方法，其特征在于，所述方法包括：
当第一单相电机上电后开始计时；
当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电；所述预设时长表征使得所述第二单相电机的振动转矩和所述第一单相电机的振动转矩相互抵消的时长，所述第一单相电机的电机轴与所述第二单相电机的电机轴通过联轴器连接。
2.根据权利要求1所述的单相电机降噪方法，其特征在于，所述预设时长为使得第一单相电机的电源相位角为90度的时长，所述当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电的步骤，包括：
当计时达到使所述第一单相电机的电源相位角为90度时，控制第二单相电机上电。
3.根据权利要求2所述的单相电机降噪方法，其特征在于，所述使得第一单相电机的电源相位角为90度的时长为四分之一电源周期，所述当计时达到使所述第一单相电机的电源相位角为90度时，控制第二单相电机上电的步骤，包括：
当计时达到四分之一电源周期时，控制第二单相电机上电。
4.根据权利要求3所述的单相电机降噪方法，其特征在于，所述当计时达到四分之一电源周期时，控制第二单相电机上电的步骤，包括：
当计时达到0.005秒时，控制第二单相电机上电。
5.根据权利要求1所述的单相电机降噪方法，其特征在于，所述当第一单相电机上电后开始计时的步骤，包括：
接收电机启动控制信号；
根据所述电机启动控制信号控制第一单相电机上电并开始计时。
6.根据权利要求5所述的单相电机降噪方法，其特征在于，所述根据所述电机启动控制信号控制第一单相电机上电并开始计时的步骤，包括：
根据所述电机启动控制信号，控制第一继电器触点闭合，使第一单相电机上电并开始计时。
7.根据权利要求5所述的单相电机降噪方法，其特征在于，所述当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电的步骤，包括：
当计时达到预设时长时，控制第二继电器触点闭合，使第二单相电机上电。
8.根据权利要求1所述的单相电机降噪方法，其特征在于，所述当第一单相电机上电后开始计时的步骤，包括：
当接收到表征交流电源对第一单相电机上电的上电指示信号后开始计时。
9.一种单相电机降噪装置，其特征在于，所述装置包括：
计时模块，用于当第一单相电机上电后开始计时；
上电控制模块，用于当计时达到预设时长时，控制第二单相电机上电；所述预设时长表征使得所述第二单相电机的振动转矩和所述第一单相电机的振动转矩相互抵消的时长，所述第一单相电机的电机轴与所述第二单相电机的电机轴通过联轴器连接。
10.一种单相电机降噪***，其特征在于，所述***包括：第一单相电机、第二单相电机、联轴器和控制装置，所述控制装置用于连接外部交流电源，所述第一单相电机与所述第二单相电机分别连接所述控制装置，所述第一单相电机的电机轴与所述第二单相电机的电机轴通过所述联轴器连接，所述控制装置用于当第一单相电机上电后开始计时，根据权利要求1-8任一项所述的方法进行单相电机降噪控制。
11.根据权利要求10所述的单相电机降噪***，其特征在于，所述控制装置包括主板控制器、第一继电器和第二继电器，所述主板控制器用于连接外部交流电源，所述第一继电器和所述第二继电器分别连接所述主板控制器，所述第一单相电机连接所述第一继电器，所述第二单相电机连接所述第二继电器。
12.根据权利要求10所述的单相电机降噪***，其特征在于，所述第一单相电机与所述第二单相电机的容量和参数均相同。
13.一种家电设备，其特征在于，所述家电设备包括权利要求10-12任一项所述的单相电机降噪***。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811561498.3A CN109861480A (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 单相电机降噪方法、装置、***及家电设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811561498.3A CN109861480A (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 单相电机降噪方法、装置、***及家电设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109861480A true CN109861480A (zh) | 2019-06-07 |
Family
ID=66891765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811561498.3A Pending CN109861480A (zh) | 2018-12-20 | 2018-12-20 | 单相电机降噪方法、装置、***及家电设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109861480A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111391635A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-10 | 上海电气集团股份有限公司 | 双控制电机动力总成及电动汽车 |
| CN112218008A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | 设备控制方法、装置、存储介质和电子设备 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1051108A (zh) * | 1989-10-05 | 1991-05-01 | 株式会社佐竹制作所 | 感应电动机 |
| DE10141486A1 (de) * | 2001-08-24 | 2002-02-28 | Dieter Seifert | Anordnung für eine bürstenlose Asynchronmaschinenkaskade mit uneingeschränktem Drehzahl- und Leistungsbereich |
| CN1655426A (zh) * | 2005-01-19 | 2005-08-17 | 南京航空航天大学 | 低转矩脉动双凸极电机 |
| CN103762806A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-30 | 杭州电子科技大学 | 一种罩极式单相交流异步电动机振动转矩的抑制方法 |
| CN203774997U (zh) * | 2014-01-21 | 2014-08-13 | 杭州电子科技大学 | 低振动转矩的罩极式单相交流异步电动机 |
| CN205304550U (zh) * | 2016-01-13 | 2016-06-08 | 淄博中聚磁电科技有限公司 | 多转子开关磁阻电机结构 |
| US9450470B2 (en) * | 2012-01-17 | 2016-09-20 | Ge Energy Power Conversion Technology, Ltd. | Electric machine having two rotors and at least two bearings |
-
2018
- 2018-12-20 CN CN201811561498.3A patent/CN109861480A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1051108A (zh) * | 1989-10-05 | 1991-05-01 | 株式会社佐竹制作所 | 感应电动机 |
| DE10141486A1 (de) * | 2001-08-24 | 2002-02-28 | Dieter Seifert | Anordnung für eine bürstenlose Asynchronmaschinenkaskade mit uneingeschränktem Drehzahl- und Leistungsbereich |
| CN1655426A (zh) * | 2005-01-19 | 2005-08-17 | 南京航空航天大学 | 低转矩脉动双凸极电机 |
| US9450470B2 (en) * | 2012-01-17 | 2016-09-20 | Ge Energy Power Conversion Technology, Ltd. | Electric machine having two rotors and at least two bearings |
| CN103762806A (zh) * | 2014-01-21 | 2014-04-30 | 杭州电子科技大学 | 一种罩极式单相交流异步电动机振动转矩的抑制方法 |
| CN203774997U (zh) * | 2014-01-21 | 2014-08-13 | 杭州电子科技大学 | 低振动转矩的罩极式单相交流异步电动机 |
| CN205304550U (zh) * | 2016-01-13 | 2016-06-08 | 淄博中聚磁电科技有限公司 | 多转子开关磁阻电机结构 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郑显达，冯浩: "降低单相异步电动机振动噪声新方法的研究", 《嘉兴学院学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111391635A (zh) * | 2020-03-27 | 2020-07-10 | 上海电气集团股份有限公司 | 双控制电机动力总成及电动汽车 |
| CN112218008A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-12 | Oppo广东移动通信有限公司 | 设备控制方法、装置、存储介质和电子设备 |
| CN112218008B (zh) * | 2020-10-12 | 2024-01-23 | Oppo广东移动通信有限公司 | 设备控制方法、装置、存储介质和电子设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6051952A (en) | Electric motor speed and direction controller and method | |
| US5883490A (en) | Electric motor controller and method | |
| US8648562B2 (en) | Single power supply dual converter open-winding machine drive | |
| CA2898137C (en) | Synchronous machine with common motor/generator exciter stage | |
| CN103858333B (zh) | 电力转换装置 | |
| CN105027419B (zh) | 电动机驱动装置和使用其的电设备 | |
| CN109861480A (zh) | 单相电机降噪方法、装置、***及家电设备 | |
| CN112350620B (zh) | 驱动多个马达的装置以及包括该装置的电气设备 | |
| JP6190967B2 (ja) | 発電システム | |
| EP3817217A1 (en) | Device for driving a plurality of motors and electric apparatus including the same | |
| US20080290824A1 (en) | Apparatus and method for controlling operation of motor | |
| CN106160591B (zh) | 马达驱动控制装置 | |
| CN107425683B (zh) | 压缩机、空调器与压缩机绕组上电方式的控制方法 | |
| CN108847796B (zh) | 三级式无刷同步电机磁阻式起动控制方法及*** | |
| CN107786134B (zh) | 电机驱动装置、电机组件及负载驱动装置 | |
| Julian et al. | Multi-speed control of single-phase induction motors for blower applications | |
| JP5975830B2 (ja) | モータ制御装置、およびそれを用いた冷凍機器 | |
| CN201160242Y (zh) | 一种串激电机 | |
| CN202034860U (zh) | 一种交流发电机 | |
| US7271565B2 (en) | Apparatus for controlling speed of fan motor of air-conditioner | |
| CN109687780A (zh) | 电机及其驱动电路与驱动方法 | |
| WO2013151446A1 (en) | Electromagnetic field energy recycling | |
| CN109245634A (zh) | 一种变转动惯量永磁同步电机控制方法 | |
| Faiz et al. | Design and testing of an integrated electronically controlled capacitor for integral and fractional horse power single phase induction motor | |
| Sandeep kumar et al. | Micro-controller based closed loop control of induction motor using V/F method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190607 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |