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专利名称：基于电压互感技术的简易电机档位识别方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种电机档位识别方法，特别是涉及ー种基于电压互感技术的简易电机档位识别方法及装置。应用于共零多档速多绕组电机，如中央空调三档速风机盘管的运行状态的检测。
背景技术：
随着社会科技的不断进步，化工、石油及电子、汽车エ业早已实现了生产过程的自动化控制，为国民经济的发展做出了不可磨灭的贡献。然而对于家庭和民用事业，水、电、气、暖的远程计费和抄表系统还没有普及，有些还是刚刚起歩。随着社会改革开放、市场经济的进一步发展，为了实现更多产业的商品化，出于公平、公正的角度，也为了环保和节能的目的，对目前使用中央空调进行采暖及制冷的收费标准和制度进行改革，已到了必行不可的地歩。对于相关行业和领域的计费制度和标准进行改革，有关技术人员已经进行了深 入的实践和探索。但无论如何，对诸如中央空调风机盘管和エ业用多档速电机的状态识别，对于其能耗测量和作为计费依据的状态检测以及实施控制都是必不可少的前提步骤。目前エ业控制实现电机的速度检测及与计算机通讯的设备多是采用旋转编码器，利用相位差及脉冲记数的方法，这种方法显然对于中央空调风机盘管的速度状态识别是不适用的，无法实施的。为了实现中央空调风机盘管运行状态的集中监控、计算机管理及信息化处理，本案申请人早先提出了一种多档速电机状态识别装置，用于对多档速电机的运行状态进行识另O，并使之实现远程监控以及和计算机通讯。其采用的技术方案是通过比较电路，隔离输出电路实现多档速电机状态的识别输出，比较电路的基准电压取自工作基准电源，比较电压取自多档速电机各档的电源输入端。但其存在的不足之处是1、电路相对复杂，以三速电机为例，每个电机的检测需要三路检测，要采集到高、中、低档的电压信号，因此线路板维护相对麻烦，成本较高；2、使用不便，施工较复杂，单个电机要占用多达五根采集线，施工材料浪费，成本较高；3、单个电机占用硬件资源(CPU的I/O ロ等)的较多，因此设备的集成程度低，单个设备可检测电机数量少。如果是应用于数量更多的多档速电机运行状态检測，以上不足之处更为明显。因此有必要设计出ー种更先进的，使用方便，结构简单的多档位电机运行状态识别方法及装置。

发明内容
本发明针对现有技术不足，提出一种基于电压互感技术的多档速电机档位识别方法及装置，能够安全、可靠的实现多档速电机的档位状态识别。本发明所采用的技术方案
一种基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，对于共零绕组多抽头电机，測量其任一档位的电压感应脉冲，然后根据所述电压感应脉冲占空比的大�。�与标准占空比进行比较，确定该电机的档位，以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为K1、中档记为K2、市电记为K3、低档记为K4，其中K4 > K3 > K2 > K1，所述N为正实数；
测量电机低档位的感应脉冲占空比K，当K彡K 3时，则判定电机以低档位运行；当1( 3·<K < K 4吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K 4吋，则可判定电机以高档位运行。一种基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，对于共零绕组多抽头电机，测量其任一档位的电压感应脉冲，然后根据所述电压感应脉冲占空比的大�。�与标准占空比进行比较，确定该电机的档位，
以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为K1、中档记为K2、市电记为K3、低档记为K4，其中K4 > K3 > K2 > Kl，所述N为正实数；
测量电机中档位的感应脉冲占空比K，当K-K 2时，则判定电机以低档位运行；当1( 2
<K < K 3吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K 3吋，则可判定电机以高档位运行。一种基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，对于共零绕组多抽头电机，测量其任一档位的电压感应脉冲，然后根据所述电压感应脉冲占空比的大�。�与标准占空比进行比较，确定该电机的档位，
以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为K1、中档记为K2、市电记为K3、低档记为K4，其中K4 > K3 > K2 > Kl，所述N为正实数；
测量电机高档位的感应脉冲占空比K，当K彡Kl吋，则判定电机以低档位运行；当Kl
<K < K2吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K2吋，则可判定电机以高档位运行。一种实现如前所述电机档位识别方法的电机档位识别装置，含有核心CPU�？椋�所述核心CPU�？榘�括单片机及外围电路，所述电机档位识别方法作为内置程序嵌入单片机，含有感应电压脉冲采集�？椋�所述感应电压脉冲采集�？槭淙攵肆�接电机任意ー个档位的线圈绕组，所述电压脉冲采集�？槭涑龆私尤牒诵腃PU模块，核心CPU�？楦�据内置感应脉冲占空比进行电机档位识别，判断电机的当前运行状态。所述的电机档位识别装置，感应电压脉冲采集�？榘�括电压互感器和施密特触发电路，所述电压互感器初级线圈连接电机档位线圈，电压互感器次级输出端连接施密特触发电路，所述施密特触发电路输出连接单片机。所述的电机档位识别装置，感应电压脉冲采集模块包括半波或全波整流电路和光电耦合器，所述半波或全波整流电路输入端连接电机档位线圈电源端，整流电路输出端连接光电稱合器，所述光电稱合器输出连接单片机。 所述的电机档位识别装置，感应电压脉冲采集�？榘�括电压互感器和电压比较器，所述电压互感器初级线圈连接电机档位线圈，电压互感器次级输出端连接电压比较器，所述电压比较器输出连接单片机。所述的速电机档位识别装置，含有时钟�？椋�所述时钟�？榱�接核心CPU�？橹械牡テ�机，通过所述时钟模块针对检测的不同档位计算各档位运行时间。所述的电机档位识别装置，所述外围电路包括通讯模块和温度采集模块，所述通讯�？楹臀露炔杉��？榱�接核心CPU�？橹械牡テ�机。本发明的有益积极效果
I、本发明基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，能够迅速、可靠的进行电机运行状态的识别。提出一个宽范围的參考脉冲占空比标准，易于实现电机的档位识别，准确性高。同时，利用电机绕组不同档位的电压感应脉冲占空比大小关系实现档位识别，仅需采用ー组档位连线，简化了装置的结构，成本低廉，降低了应用时的施工难度，节约了社会资源，有利于推广。2、本发明基于电压互感技术的简易电机档位识别装置，相对于传统的电压检测方法，減少了 AD�？椋�降低了成本，同时对单片机的要求降低，扩大了选择范围，降低单片机选用成本。电压感应脉冲的信号采集比一般的采集电路具有简单、安全，实用性高的特点。3、本发明基于电压互感技术的简易电机档位识别装置，设计合理，安装、使用简单，适用性強。电压感应脉冲采集电路简单可靠，可实现多端ロ采集，有利于设备的集成，提高其应用范围，可实现更多数量的多档速电机的运行状态检测和相关设备控制，降低了应用成本。
四

图I:本发明档位识别方法工作逻辑图之一；
图2 :本发明档位识别方法工作逻辑图之ニ；
图3 :本发明档位识别方法工作逻辑图之三；
图4 :本发明档位识别装置电路原理图5 :电压感应脉冲采集�？榈缏吩�理图之ー(施密特)；
图6 :电压感应脉冲采集�？榈缏吩�理图之ニ (光耦)；
图7 :电压感应脉冲采集�？榈缏吩�理图之三(互感器+比较器)；
图8 :本发明单片机通讯和温度采集�？�。五具体实施例方式
实施例一參见图1，本发明基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，对于共零绕组多抽头电机，通过测量其任一档位的电压感应脉冲，然后根据所述电压感应脉冲占空比的大�。�与标准占空比进行比较，确定该电机的档位
以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为K1、中档记为K2、市电记为K3、低档记为K4，其中K4 >K3 >K2 >K1，所述N为正实数；
测量电机低档位的感应脉冲占空比K，当K彡K 3时，则判定电机以低档位运行；当1( 3
<K < K 4吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K 4吋，则可判定电机以高档位运行。实施例ニ 參见图2，本实施例基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，与实施例一不同的是，通过测量电机中档位的感应脉冲占空比，与标准占空比进行比较，确定电机的档位
以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为Kl、中档记为Κ2、市电记为Κ3、低档记为Κ4，其中Κ4 >Κ3 >Κ2 >Κ1，所述N为正实数；
测量电机中档位的感应脉冲占空比K，当K-K 2时，则判定电机以低档位运行；当1( 2
<K < K 3吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K 3吋，则可判定电机以高档位运行。实施例三參见图3，本实施例基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，与实施例一不同的是，通过测量电机中档位的感应脉冲占空比，与标准占空比进行比较，确定电机的档位
以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为Kl、中档记为Κ2、市电记为Κ3、低档记为Κ4，其中Κ4 >Κ3 >Κ2 >Κ1，所述N为正实数；测量电机高档位的感应脉冲占空比K，当K彡Kl吋，则判定电机以低档位运行；当Kl
<K < K2吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K2吋，则可判定电机以高档位运行。实施例四參见图4、图5，本实施例为实现前述电机档位识别方法的电机档位识别装置的具体实施方式
。本发明电机档位识别装置，含有核心CPU模块，感应电压脉冲采集�？椋�所述核心CPU�？榘�括单片机及外围电路，所述电机档位识别方法作为内置程序嵌入单片机，所述感应电压脉冲采集�？槭淙攵肆�接电机任一个档位的线圈绕组，感应电压脉冲采集�？榈氖涑龆私尤牒诵腃PU�？椋�核心CPU�？楦�据内置感应脉冲占空比进行电机档位识别，判断电机的当前运行状态。本实施例中，感应电压脉冲采集�？榘�括电压互感器和施密特触发电路，所述电压互感器初级线圈连接电机档位线圈，电压互感器次级输出端连接施密特触发电路，所述施密特触发电路输出连接单片机。 实施例五參见图4、图6，本实施例的电机档位识别装置，与实施例四的区别仅在于感应电压脉冲采集�？榘�括半波或全波整流电路和光电耦合器，所述半波或全波整流电路输入端连接电机档位线圈电源端，整流电路输出端连接光电耦合器，所述光电耦合器输出连接单片机。实施例六參见图4、图7，本实施例的电机档位识别装置，与实施例四的区别仅在于感应电压脉冲采集模块包括电压互感器和电压比较器，所述电压互感器初级线圈连接电机档位线圈，电压互感器次级输出端连接电压比较器，所述电压比较器输出连接单片机。实施例七參见图4，本实施例的电机档位识别装置，与前述各实施例不同的是含有时钟�？椋�所述时钟�？榱�接核心CPU�？橹械牡テ�机，通过所述时钟�？檎攵约觳獾牟煌�档位计算各档位运行时间。实施例八參见图4、图8，本实施例的电机档位识别装置，与前述各实施例不同的是所述外围电路包括通讯�？楹臀露炔杉��？椋�所述通讯�？楹臀露炔杉��？榱�接核心(PU模块中的单片机。
权利要求
1.一种基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，对于共零绕组多抽头电机，測量其任一档位的电压感应脉冲，然后根据所述电压感应脉冲占空比的大�。�与标准占空比进行比较，确定该电机的档位，其特征是以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为K1、中档记为K2、市电记为K3、低档记为K4，其中K4 > K3 > K2 > Kl，所述N为正实数；测量电机低档位的感应脉冲占空比K，当K彡K 3时，则判定电机以低档位运行；当1( 3<K < K 4吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K 4吋，则可判定电机以高档位运行。
2.一种基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，对于共零绕组多抽头电机，測量其任一档位的电压感应脉冲，然后根据所述电压感应脉冲占空比的大�。�与标准占空比进行比较，确定该电机的档位，其特征是以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为K1、中档记为K2、市电记为K3、低档记为K4，其中K4 > K3 > K2 > Kl，所述N为正实数；测量电机中档位的感应脉冲占空比K，当K-K 2时，则判定电机以低档位运行；当1( 2<K < K 3吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K 3吋，则可判定电机以高档位运行。
3.一种基于电压互感技术的简易电机档位识别方法，对于共零绕组多抽头电机，測量其任一档位的电压感应脉冲，然后根据所述电压感应脉冲占空比的大�。�与标准占空比进行比较，确定该电机的档位，其特征是以市电或风机的任ー档位的感应脉冲占空比±0 N的修正值为标准，高档记为K1、中档记为K2、市电记为K3、低档记为K4，其中K4 > K3 > K2 > Kl，所述N为正实数；测量电机高档位的感应脉冲占空比K，当K彡Kl吋，则判定电机以低档位运行；当Kl<K < K2吋，则可判定电机以中档位运行；当K彡K2吋，则可判定电机以高档位运行。
4.ー种实现权利要求1、2或3所述电机档位识别方法的电机档位识别装置，含有核心CPU�？椋�所述核心CPU�？榘�括单片机及外围电路，所述电机档位识别方法作为内置程序嵌入单片机，其特征是含有感应电压脉冲采集�？椋�所述感应电压脉冲采集�？槭淙攵肆�接电机任意ー个档位的线圈绕组，所述电压脉冲采集�？槭涑龆私尤牒诵腃PU�？椋�核心CPU�？楦�据内置感应脉冲占空比进行电机档位识别，判断电机的当前运行状态。
5.根据权利要求4所述的电机档位识别装置，其特征是感应电压脉冲采集�？榘�括电压互感器和施密特触发电路，所述电压互感器初级线圈连接电机档位线圈，电压互感器次级输出端连接施密特触发电路，所述施密特触发电路输出连接单片机。
6.根据权利要求4所述的电机档位识别装置，其特征是感应电压脉冲采集�？榘�括半波或全波整流电路和光电耦合器，所述半波或全波整流电路输入端连接电机档位线圈电源端，整流电路输出端连接光电耦合器，所述光电耦合器输出连接单片机。
7.根据权利要求4所述的电机档位识别装置，其特征是感应电压脉冲采集�？榘�括电压互感器和电压比较器，所述电压互感器初级线圈连接电机档位线圈，电压互感器次级输出端连接电压比较器，所述电压比较器输出连接单片机。
8.根据权利要求4 7任一项所述的电机档位识别装置，其特征是含有时钟�？椋�所述时钟�？榱�接核心CPU�？橹械牡テ�机，通过所述时钟�？檎攵约觳獾牟煌�档位计算各档位运行时间。
9.根据权利要求8所述的电机档位识别装置，其特征是所述外围电路包括通讯模块和温度采集�？椋�所述通讯�？楹臀露炔杉��？榱�接核心CPU模块中的单片机。
10.根据权利要求4 7任一项所述的电机档位识别装置，其特征是所述外围电路包括通讯�？楹臀露炔杉�模块，所述通讯�？楹臀露炔杉��？榱�接核心CPU�？橹械牡テ�机。
全文摘要
本发明涉及一种电机档位识别方法，特别是涉及一种基于电压互感技术的简易电机档位识别方法及装置。对于共零绕组多抽头电机，测量其任一档位的电压感应脉冲，然后根据所述电压感应脉冲占空比的大�。�与标准占空比进行比较，确定该电机的档位。应用于共零多档速多绕组电机，如中央空调三档速风机盘管的运行状态的检测。本发明电机档位识别方法，能够迅速、可靠的进行电机运行状态的识别，易于实现，准确性高。同时，利用电机绕组不同档位的电压感应脉冲占空比大小关系实现档位识别，仅需采用一组档位连线，简化了装置的结构，成本低廉，降低了应用时的施工难度。
文档编号G01P3/46GK102832881SQ20121031787
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者陈传伟, 黄守峰, 陈玉军, 杨东, 李玉琴 申请人:郑州春泉暖通节能设备有限公司