電動機驅(qū)動器以及控制電動機驅(qū)動器的溫度的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動機中使用的驅(qū)動器。本發(fā)明還涉及一種控制電動機驅(qū)動器的溫度的方法，并且特別涉及一種增加驅(qū)動器溫度以避免驅(qū)動器故障的方法。
【背景技術】
[0002]在諸如屋頂空氣調(diào)節(jié)和制冷的應用中，冷凝器風扇上使用的驅(qū)動器可能暴露在低至-40°C的溫度下。因為驅(qū)動器通常在一年中的每天都運轉(zhuǎn)，這樣的冷的環(huán)境可能對于驅(qū)動器的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)造成問題，驅(qū)動器通常不能夠在這樣低的環(huán)境溫度下運轉(zhuǎn)。
[0003]為了允許驅(qū)動器在低溫下運轉(zhuǎn)，一個選項是替換驅(qū)動器的許多組件，例如在低溫下最容易出故障的那些組件。另一解決方案是將驅(qū)動器放置在殼體中，并且為溫控帶式加熱器提供獨立電源以將驅(qū)動器維持在典型的0-50°C范圍內(nèi)、或者驅(qū)動器可以在其中理想運轉(zhuǎn)的任何其他溫度范圍內(nèi)。例如，驅(qū)動器可以連同柜式加熱器一起安裝在室中，或者可以使用被設計成應對低環(huán)境溫度的特定驅(qū)動器。然而，這樣的解決方案伴隨著額外費用，增加了驅(qū)動器的尺寸和整體成本以及引入了可能出故障的更多組件。
[0004]因此，理想的是提供一種可以在低溫下運轉(zhuǎn)而無需采用額外的組件或無需將驅(qū)動器置于獨立殼中的驅(qū)動器。本發(fā)明試圖提供這樣的驅(qū)動器以及一種可以解決本領域遇到的這些和其他問題的操作驅(qū)動器的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種電動機驅(qū)動器，該電動機驅(qū)動器包括布置成感測驅(qū)動器溫度的溫度傳感器。該電動機驅(qū)動器還包括制動電阻器和被激活以使電流流到制動電阻器的開關裝置。電動機驅(qū)動器還包括布置成在感測的溫度下降到預定閾值之下時激活開關裝置的控制裝置。
[0006]在典型的驅(qū)動器中，當驅(qū)動器中的總線電壓太高時，制動電阻器被“激活”或通電。為了激活制動電阻器，開關裝置例如制動電阻器被激活，這引起電流流向制動電阻器以提供制動(電壓耗散在制動電阻器中)。因此，在制動電阻器的常規(guī)使用中，直流(DC)總線電壓被監(jiān)控，當電動機比其在慣性運動到停止的情況下更快地減速時，直流總線電壓上升，制動電阻器接通并且電流流向制動電阻器。這種制動作為熱量、能量耗散在制動電阻器中。因此，制動電阻器可以是布置成使電動機減速或制動期間產(chǎn)生的熱量耗散的組件。
[0007]本發(fā)明利用驅(qū)動器中通常已經(jīng)存在的制動電阻器。此外，本發(fā)明不是監(jiān)控總線電壓以確定何時激活開關裝置，而是利用的事實是驅(qū)動器的溫度(例如驅(qū)動器的散熱器的溫度)通常已被監(jiān)控。因此，當散熱器溫度下降到預定閾值之下時，制動電阻器可以被激活。
[0008]因此，通過在驅(qū)動器識別到其已下降到臨界閾值溫度(例如(TC )以下時給制動電阻器通電，制動電阻器可以用于丟棄要作為熱量耗散的來自電動機的過剩能量，使驅(qū)動器能夠保持在健康的運轉(zhuǎn)溫度范圍中。
[0009]有利地，加熱驅(qū)動器或提供制動所需的硬件是相同的。通過調(diào)節(jié)確定開關裝置何時被激活以加熱制動電阻器的參數(shù)(例如，在軟件中)，本發(fā)明可以容易地實施在現(xiàn)有驅(qū)動器中。特別地，驅(qū)動器的用于感測或監(jiān)控驅(qū)動器的組件的溫度的現(xiàn)有溫度傳感器可以在感測的溫度下降到臨界點以下時引起開關裝置激活。
[0010]因此，驅(qū)動器自身的現(xiàn)有熱管理系統(tǒng)可以用于確定何時給制動電阻器通電。電動機驅(qū)動器通常包括熱管理功能，熱管理功能可以在組件溫度增加過多的情況下操作冷卻風扇以冷卻驅(qū)動器的組件。如果溫度界限被超過，則溫度的這種內(nèi)部測量用于關閉驅(qū)動器。通過使用已測量的溫度來保護驅(qū)動器的組件不受會引起過熱跳閘的過多熱量影響，本發(fā)明可以在感測到溫度過低時通過接通制動電阻器以在制動電阻器中產(chǎn)生熱量來提供附加溫度。
[0011]因此，本發(fā)明提供了一種具有內(nèi)置熱管理功能的改進的有成本效益的驅(qū)動器，熱管理功能可以在驅(qū)動器的溫度下降過低的情況下提供溫度控制。因此，驅(qū)動器可以在冷環(huán)境中運轉(zhuǎn)而無需被置于殼中或無需驅(qū)動器被改進翻新成具有更多的抗溫度組件。本發(fā)明可以通過僅利用驅(qū)動器中的軟件改變以及利用用于在需要時產(chǎn)生熱量的現(xiàn)有驅(qū)動器的熱管理系統(tǒng)來實現(xiàn)，作為結(jié)果，驅(qū)動器可以控制其組件的冷卻和加熱，而非依賴于外部控制器。
[0012]優(yōu)選地，溫度傳感器可以布置成感測驅(qū)動器的組件的溫度。溫度傳感器可以監(jiān)控或感測多于一個驅(qū)動器組件的溫度，并且特別地，可以感測驅(qū)動器的對低溫最靈敏的組件的溫度。例如，溫度傳感器可以感測驅(qū)動器的控制板上的一個或更多個組件的溫度。組件可以是制動晶體管、直流總線、逆變器、功率級、整流器和控制級中的任一個。控制級通常包括控制板上的兩個電熱調(diào)節(jié)器，溫度傳感器可以布置成感測任一個或兩個電熱調(diào)節(jié)器的溫度。如果任一電熱調(diào)節(jié)器的溫度被檢測到下降到預定閾值以下，則制動晶體管可以被接通以在制動電阻器中產(chǎn)生熱量。
[0013]組件可以是散熱器。散熱器可以充當被動熱交換器以通過將熱量耗散到周圍介質(zhì)中來冷卻驅(qū)動器。制動電阻器可以嵌入在散熱器中。
[0014]控制裝置可以進一步布置成在感測的溫度上升到預定閾值以上時激活冷卻裝置以冷卻驅(qū)動器。因此，監(jiān)控組件溫度的相同溫度傳感器可以與控制裝置結(jié)合使用以在溫度下降過低的情況下給制動電阻器通電以及在溫度上升過高的情況下激活冷卻裝置(例如風扇)?？刂蒲b置可以進一步配置成在感測的溫度下降到預定閾值以下時停用被配置成冷卻驅(qū)動器的冷卻裝置。在一些實施方式中，制動晶體管引線可以與外部的冷卻風扇(例如，冷卻裝置)線路一起布線。
[0015]在本發(fā)明的第二方面，提供了一種控制包括制動電阻器的驅(qū)動器的溫度的方法。該方法包括監(jiān)控驅(qū)動器的溫度。該方法還包括在監(jiān)控的溫度下降到預定閾值以下時激活開關裝置以引起電流流向制動電阻器。
【附圖說明】
[0016]將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其中:
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的電路圖；以及
[0018]圖2是示出了由根據(jù)本發(fā)明的實施方式的方法采用的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明試圖提供一種改進的電動機驅(qū)動器。盡管下文描述了本發(fā)明的各種實施方式，但本發(fā)明不限于這些實施方式，這些實施方式的變型能夠很好地落入僅由所附權利要求限制的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的、被布置成控制驅(qū)動器的溫度的電路10。電路10包括制動晶體管12形式的開關裝置。制動晶體管12布置成與電容器13和電感器11并聯(lián)。
[0021]制動晶體管12耦接到驅(qū)動器溫度傳感器14。制動晶體管12布置成在激活時交替地打開和關閉至嵌入在