一種電機(jī)控制器及應(yīng)用其的ecm電機(jī)的制作方法

專利名稱:一種電機(jī)控制器及應(yīng)用其的ecm電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電機(jī)控制器及應(yīng)用其的ECM電機(jī)，電機(jī)控制器包括微處理器、逆變電路、檔位檢測(cè)電路和電源部分，電源部分的輸出端為各部分電路供電，PWM信號(hào)通過(guò)PWM信號(hào)輸入線通過(guò)隔離電路輸入到微處理器里面，其特征在于：微處理器里面設(shè)置信號(hào)識(shí)別單元，其中一路電機(jī)檔位信號(hào)還可以通過(guò)PWM信號(hào)輸入線、隔離電路進(jìn)入到微處理器里的信號(hào)識(shí)別單元，信號(hào)識(shí)別單元區(qū)分出PWM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)是PWM信號(hào)還是電機(jī)檔位信號(hào)；它充分利用微處理器里面的資源，減少檔位輸入線占用的I/O端口數(shù)量，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本。
【專利說(shuō)明】
一種電機(jī)控制器及應(yīng)用其的ECM電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
:
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)控制器應(yīng)用其的ECM電機(jī)。
【背景技術(shù)】
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[0002]近幾年，隨著電器領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，對(duì)產(chǎn)品技術(shù)要求不斷提高，如要求產(chǎn)品節(jié)能環(huán)保、可控性智能化程度高、開(kāi)發(fā)周期短、噪音小等。作為核心部件一一電機(jī)，無(wú)疑成為解決上述技術(shù)問(wèn)題的關(guān)鍵部件，傳統(tǒng)的家用中央空調(diào)里面的電機(jī)普遍采用單相交流電機(jī)PSC，單相交流電機(jī)，效率低，比較耗能、噪音也大，可控性智能程度低。隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了永磁同步電機(jī)，該種電機(jī)帶有電機(jī)控制器，利用電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)電流的電子換向的目的，所以行業(yè)里也有人簡(jiǎn)稱ECM電機(jī)(electronicalIy commutatedmotor)，永磁同步電機(jī)具有節(jié)能環(huán)保、可靠性和可控性都比較高、噪音小、容易實(shí)現(xiàn)智能化等特點(diǎn)，可以解決單相交流電機(jī)的不足。
[0003]目前，市場(chǎng)上的ECM電機(jī)，一般帶有5— 6條檔位輸入線(用于選擇電機(jī)的不同運(yùn)行轉(zhuǎn)速，可能有I條PWM輸入線(用于電機(jī)調(diào)速)，如圖1、圖2和圖3所示，所示，ECM電機(jī)一般包括電機(jī)實(shí)體I和電機(jī)控制器2，電機(jī)控制器2包括檔位檢測(cè)電路、電源部分，微處理器、逆變電路和轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路，5條檔位輸入線(附、吧、似、財(cái)、陽(yáng))、公共信號(hào)線0)1和電源線0、1^)、接地線G和PffM信號(hào)輸入線PO都從電機(jī)控制器2引出，P麗信號(hào)輸入線PO可以輸入P麗信號(hào)進(jìn)行電機(jī)調(diào)速，電機(jī)控制器2上還伸出一對(duì)通信連接端子J1、一對(duì)轉(zhuǎn)向設(shè)置端子J2和一對(duì)倍壓轉(zhuǎn)換端子J3，可以通過(guò)短接轉(zhuǎn)向設(shè)置端子J3實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)運(yùn)行，可以通過(guò)倍壓轉(zhuǎn)換端子J2進(jìn)行跳線短接使電機(jī)處于一倍壓或者二倍壓的運(yùn)行狀態(tài)，可以通過(guò)通信連接端子Jl對(duì)外建立通信連接(串行通信)。
[0004]有鑒于此，電機(jī)控制器2引出線較多，占用一定的空間和導(dǎo)致成本的增加，且大部分的引出線都與電機(jī)控制器里面的微處理器的I/O普通端口連接，微處理器的I/O端口資源非常緊張。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種電機(jī)控制器及應(yīng)用其的ECM電機(jī)，它充分利用微處理器里面的資源，減少檔位輸入線占用的I/O端口數(shù)量，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
[0007]—種電機(jī)控制器，包括微處理器、逆變電路、檔位檢測(cè)電路和電源部分，電源部分的輸出端為各部分電路供電，PWM信號(hào)通過(guò)PWM信號(hào)輸入線通過(guò)隔離電路輸入到微處理器里面，其特征在于:微處理器里面設(shè)置信號(hào)識(shí)別單元，其中一路電機(jī)檔位信號(hào)通過(guò)PWM信號(hào)輸入線、隔離電路進(jìn)入到微處理器里的信號(hào)識(shí)別單元，信號(hào)識(shí)別單元區(qū)分出PWM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)是PWM信號(hào)還是電機(jī)檔位信號(hào)。
[0008]上述所述的電機(jī)檔位信號(hào)是24VAC信號(hào)或者是115VAC信號(hào)或者230VAC信號(hào)。
[0009]上述所述的PffM信號(hào)輸入線通過(guò)隔離電路連接在微處理器的定時(shí)器復(fù)用I/O端口。
[0010]上述其余各路的電機(jī)檔位信號(hào)通過(guò)若干路檔位輸入線輸入，檔位檢測(cè)電路連接若干路檔位輸入線，檔位檢測(cè)電路將若干路電機(jī)檔位信號(hào)送到微處理器的通用I/O端口，微處理器根據(jù)檢測(cè)到的各路檔位輸入線的電機(jī)檔位信號(hào)和PWM信號(hào)輸入線的輸入的電機(jī)檔位信號(hào)選擇電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，并控制電機(jī)按選擇的運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行。
[0011]上述所述的信號(hào)識(shí)別單元是一個(gè)硬件單元，可以是一個(gè)頻譜識(shí)別器，當(dāng)PffM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率是50Hz或者60Hz，視為電機(jī)檔位信號(hào)；當(dāng)PffM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率不等于50Hz或者60Hz，視為PffM信號(hào)。
[0012]上述所述軛信號(hào)識(shí)別單元是一個(gè)軟件單元，當(dāng)pmi信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率是50Hz或者60Hz，視為電機(jī)檔位信號(hào)；當(dāng)HVM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率不等于50Hz或者60Hz，視為PffM信號(hào)。
[0013]上述所述的隔離電路是一個(gè)光耦隔離電路。
[0014]—種ECM電機(jī)，包括電機(jī)控制器和電機(jī)實(shí)體，電機(jī)實(shí)體包括轉(zhuǎn)子組件、定子組件和機(jī)殼組件，電機(jī)控制器采用權(quán)利要求上述的電機(jī)控制器。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下效果:
[0016]I)本實(shí)用新型其中一路電機(jī)檔位信號(hào)還可以通過(guò)HVM信號(hào)輸入線、隔離電路進(jìn)入到微處理器里的信號(hào)識(shí)別單元，信號(hào)識(shí)別單元區(qū)分出PWM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)是PWM信號(hào)還是電機(jī)檔位信號(hào)，充分利用微處理器里面的資源，減少檔位輸入線占用的I/O端口數(shù)量，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)(即外接引線可以減少I根)，降低成本；
[0017]2)所述的隔離電路是一個(gè)光耦隔離電路，電機(jī)檔位信號(hào)是24VAC或者是115VAC或者230VAC，適應(yīng)范圍廣；
[0018]3)信號(hào)識(shí)別單元是一個(gè)硬件單元，可以是一個(gè)頻譜識(shí)別器，或者是一個(gè)軟件單元，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。
【附圖說(shuō)明】

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[0019]圖1是現(xiàn)有ECM電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是現(xiàn)有ECM電機(jī)的引出線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3是現(xiàn)有ECM電機(jī)的電機(jī)控制器的電路方框圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型的電機(jī)控制器的電路方框圖；
[0023]圖5是本實(shí)用新型隔離電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
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[0024]下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0025]實(shí)施例一:如圖4、圖5所示，本實(shí)用新型是一種ECM電機(jī)的電機(jī)控制器，包括控制線路板上的微處理器、逆變電路、檔位檢測(cè)電路和電源部分，電源部分包括ECM濾波、整流濾波和DC - DC變換，ECM濾波的輸入端連接交流輸入，ECM濾波的輸出端與整流濾波的輸入端連接，整流濾波輸出母線電壓并與DC — DC變換連接，DC—DC變換輸出+15V、+5V，母線電壓、+15V、+5V為各部分電路供電，霍爾元件Hall檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)并送到微處理器，微處理器通過(guò)逆變電路控制電機(jī)運(yùn)行。ECM電機(jī)的電機(jī)控制器有5個(gè)檔位輸入信號(hào)S1、S2、S3、S4、S5，I個(gè)P麗信號(hào)用于電機(jī)調(diào)速，P麗信號(hào)通過(guò)P麗信號(hào)輸入線PO輸入并通過(guò)隔離電路輸送到微處理器里面，微處理器里面設(shè)置信號(hào)識(shí)別單元，其中一路電機(jī)檔位信號(hào)S5還可以通過(guò)PWM信號(hào)輸入線PO、隔離電路進(jìn)入到微處理器里的信號(hào)識(shí)別單元，信號(hào)識(shí)別單元區(qū)分出PffM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)是?麗信號(hào)還是電機(jī)檔位信號(hào)35。電機(jī)檔位信號(hào)31、32、33、34、35是2狀八〇信號(hào)或者是115VAC信號(hào)或者230VAC信號(hào)。PffM信號(hào)輸入線PO通過(guò)隔離電路連接在微處理器的定時(shí)器復(fù)用I/O端口。其余各路的電機(jī)檔位信號(hào)S1、S2、S3、S4通過(guò)若干路檔位輸入線N1、N2、N3、N4輸入，檔位檢測(cè)電路設(shè)置若干個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)單元21、22、23、24，這些檢測(cè)單元21、22、23、24分別連接若干路檔位輸入線N1、N2、N3、N4，檔位檢測(cè)電路將若干路電機(jī)檔位信號(hào)S1、S2、S3、S4送到微處理器的通用I/O端口，微處理器根據(jù)檢測(cè)到的各路檔位輸入線的電機(jī)檔位信號(hào)S1、S2、S3、S4和PffM信號(hào)輸入線PO的輸入的電機(jī)檔位信號(hào)S5選擇電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，并控制電機(jī)按選擇的運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行。
[0026]上述所述的信號(hào)識(shí)別單元可以是一個(gè)硬件單元，可以是一個(gè)頻譜識(shí)別器，當(dāng)PffM信號(hào)輸入線PO的輸入信號(hào)的頻率是50Hz或者60Hz，視為電機(jī)檔位信號(hào)；當(dāng)PffM信號(hào)輸入線PO的輸入信號(hào)的頻率不等于50Hz或者60Hz，視為PWM信號(hào)，用于電機(jī)的調(diào)速。一般的市電或者24VAC，其頻率是50Hz或者60Hz，頻譜識(shí)別器能識(shí)別這連個(gè)頻率，并輸出信號(hào)到微處理器。
[0027]上述所述的信號(hào)識(shí)別單元也可以是一個(gè)軟件單元(通過(guò)微處理器里面的程序模塊實(shí)現(xiàn))，當(dāng)HVM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率是50Hz或者60Hz，視為電機(jī)檔位信號(hào)；當(dāng)HVM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率不等于50Hz或者60Hz，視為PffM信號(hào)。
[0028]如圖5所示隔離電路是一個(gè)光耦隔離電路，包括電阻R1、電阻R2、二極管Dl和光耦1C。當(dāng)24VAV檔位信號(hào)S5輸入時(shí)，光耦隔離電路輸出頻率為50Hz或者60Hz的方波信號(hào)，微處理器能通過(guò)定時(shí)器復(fù)用I/O端口讀取，并用軟件程序模塊來(lái)判斷。
[0029]實(shí)施例二:包括電機(jī)控制器和電機(jī)實(shí)體，電機(jī)實(shí)體包括轉(zhuǎn)子組件、定子組件和機(jī)殼組件，電機(jī)控制器采用實(shí)施例一所述的電機(jī)控制器。
[0030]以上實(shí)施例為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，其他任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電機(jī)控制器，包括微處理器、逆變電路、檔位檢測(cè)電路和電源部分，電源部分的輸出端為各部分電路供電，Pmi信號(hào)通過(guò)HVM信號(hào)輸入線通過(guò)隔離電路輸入到微處理器里面，其特征在于:微處理器里面設(shè)置信號(hào)識(shí)別單元，其中一路電機(jī)檔位信號(hào)通過(guò)PWM信號(hào)輸入線、隔離電路進(jìn)入到微處理器里的信號(hào)識(shí)別單元，信號(hào)識(shí)別單元區(qū)分出PWM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)是PWM信號(hào)還是電機(jī)檔位信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)控制器，其特征在于:電機(jī)檔位信號(hào)是24VAC信號(hào)或者是115VAC信號(hào)或者230VAC信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電機(jī)控制器，其特征在于:PWM信號(hào)輸入線通過(guò)隔離電路連接在微處理器的定時(shí)器復(fù)用I/O端口。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電機(jī)控制器，其特征在于:其余各路的電機(jī)檔位信號(hào)通過(guò)若干路檔位輸入線輸入，檔位檢測(cè)電路連接若干路檔位輸入線，檔位檢測(cè)電路將若干路電機(jī)檔位信號(hào)送到微處理器的通用I/O端口，微處理器根據(jù)檢測(cè)到的各路檔位輸入線的電機(jī)檔位信號(hào)和PWM信號(hào)輸入線的輸入的電機(jī)檔位信號(hào)選擇電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，并控制電機(jī)按選擇的運(yùn)行參數(shù)運(yùn)行。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電機(jī)控制器，其特征在于:信號(hào)識(shí)別單元是一個(gè)硬件單元，可以是一個(gè)頻譜識(shí)別器，當(dāng)PWM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率是50Hz或者60Hz，視為電機(jī)檔位信號(hào)；當(dāng)PWM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率不等于50Hz或者60Hz，視為PffM信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電機(jī)控制器，其特征在于:信號(hào)識(shí)別單元是一個(gè)軟件單元，當(dāng)PWM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率是50Hz或者60Hz，視為電機(jī)檔位信號(hào)；當(dāng)PffM信號(hào)輸入線的輸入信號(hào)的頻率不等于50Hz或者60Hz，視為PffM信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電機(jī)控制器，其特征在于:隔離電路是一個(gè)光耦隔離電路。8.—種ECM電機(jī)，包括電機(jī)控制器和電機(jī)實(shí)體，電機(jī)實(shí)體包括轉(zhuǎn)子組件、定子組件和機(jī)殼組件，其特征在于:電機(jī)控制器采用權(quán)利要求1至7所述的任何一項(xiàng)電機(jī)控制器。
【文檔編號(hào)】H02P27/08GK205725556SQ201620340982
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】邊文清, 張笛
【申請(qǐng)人】中山大洋電機(jī)股份有限公司