專利名稱：電機轉速控制裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種電機轉速控制裝置及方法，特別涉及一種改進的電機轉速控制裝置及方法，利用這種裝置和方法，通過將電機的現行速度和同一電機以前的速度進行比較，可以獲得電機的恒定轉速。
附
圖1表示一種傳統的電機轉速控制裝置，它包括一個開關輸入單元1，具有一個驅動開關KEY和電阻R7和R8；電機轉速檢測單元2，檢測電機M的轉速，并根據檢測結果輸出一個檢測信號SS；微電腦3，輸出控制信號DS1至DS3，以根據開關輸入單元1的驅動開關KEY的開關信號和電機轉速檢測部件2輸出的檢測信號SS控制電機M的驅動，從而顯示電機M的轉動狀態；電機驅動單元4，用于根據微機3輸出的驅動控制信號DCS驅動電機M；顯示單元5，根據微機3輸出的顯示控制信號DS1至DS3顯示電機M的轉動狀態。
電機轉速控制裝置2包括一個霍爾傳感器12，用于檢測電機M的轉速，一個信號輸出單元22用于輸出霍爾傳感器12檢測到的與電機M的轉速有關的檢測信號SS。
此外，如附圖2所示，一個采用了傳統的電機轉速控制裝置的六邊形分子水生產裝置包括一個設置在電機M的上表面處的霍爾傳感器12，一個驅動永久磁鐵6，其中N極與S極分置在兩端，被設置在電機軸MX上并與電機M驅動地連接，以及一個安裝在六邊形分子水生產裝置的容器的下表面處的交變永久磁鐵8。
附圖3表示附圖1和2的霍爾傳感器電路，其中包括一個二極管D1，用于根據驅動永久磁鐵6的轉動調整磁場力；一個寄存器121，用于存儲二極管D1整流的直流電壓；一個磁力檢測單元122，檢測與寄存器121存儲的直流電壓相關的磁力；一個比較單元123，對磁場力檢測裝置122檢測的磁場力與預先設定的電壓進行比較，根據比較結果輸出一個電壓；鎖存器124，鎖存比較單元123輸出的電壓；和一個晶體管Q0，根據鎖存器124輸出的電壓接通或關斷。
現在借助于附圖2和3對傳統的電機轉速控制裝置進行說明。
開始時，當使用者打開開關輸入單元的輸入開關KEY時，一個通過開關SW1施加的外部電壓VCC被電阻R7和R8分壓，并以一個高電平信號被輸入到微機的輸入端口PI1。
微機3對經輸入端口PI1輸入的高電平信號進行識別，并輸出一個高電平信號到輸出端口PO1。
然后，由于微機3施加的高電平信號，電機驅動單元4的晶體管Q1將被接通，并且由于施加到繼電器RY1的繼電器線圈RYC上的電流，繼電器開關RYS也被接通。
因此，通過繼電器RY1的繼電器開關RYS，一個交流電壓AC被加到電機100上，驅動電機100。
這時，微機3通過輸出端口PO2輸出一個低電平信號，顯示單元5的發光二極管LED1根據所加的低電平信號發光，使用者可以識別出電機處于工作狀態。
同時，由于電機M被驅動，電機軸MX被驅動，驅動性地連接到電機軸MX的驅動永久磁鐵6被轉動。
這里，由于驅動永久磁鐵6具有相對的S和N極，當驅動永久磁鐵6是N極時，轉速檢測單元2的霍爾傳感器12的二極管D1調整驅動永久磁鐵6的磁力，并將所獲得的整流電壓存儲在寄存器121中，并輸入到磁力檢測單元122。
磁力檢測單元122檢測驅動永久磁鐵6的磁場力，并根據檢測輸出一個檢測信號。
然后，比較單元123通過反向端(-)接收到磁場力檢測單元122輸出的檢測信號，和一個通過非反向端(+)輸入的預置的參考信號。比較單元123比較兩個檢測信號，并通過輸出端輸出一個低電平信號。
從比較單元123輸出的低電平信號被鎖存器124鎖存，并被施加到晶體管Q0的基極。
因此，晶體管Q0隨加到基極的低電平信號被截止，外部電壓VCC通過信號輸出單元22的電阻R3被輸出到微機3的輸入端口PI2。
同時，當驅動永久磁鐵6是S極時，晶體管Q0被接通，外部電壓VCC通過電阻R3和晶體管Q0被接地。
因此，低電平信號被施加到微機3的輸入端口PI2。
結果，當驅動永久磁鐵6被轉動時，由于N極和S極是交替的，微機3的輸入端口PI2交替地受到高電平信號和低電平信號。
因此，微機3通過施加到其輸入端口PI2的脈沖信號，計算目前電機的轉速，識別電機的工作狀態，并根據識別結果顯示電機M的工作狀態。
就是說，微機3判斷出，當目前的轉速高于正常的轉速時，六角形分子水生產容器中水較少，并根據判斷輸出一個低電平信號。
因此，顯示單元5的發光二極管LED3發光，使用者因此識別出，六角形分子水生產容器7中沒有水了。
此外，由于電機被驅動了一定時間，當六角形分子水生產完成以后，微機3通過輸出端口PO3輸出一個低電平信號，并接通發光二極管LED2。因此，使用者能夠識別出，六角形分子水生產完成了。
但是，當灌入六角形分子水生產容器中的水量很少，而且電機獲得的負載較小時，由于電機的轉速被提高，電機的噪聲將增大。此外，由于電機的轉速根據驅動電壓的變化而變化，電機的性能減弱。此外，由于傳統的電機轉速控制裝置采用繼電器驅動電機，使制造成本增加。
因此，本發明的目的是提供一種電機轉速控制裝置和方法，它能夠克服傳統電機轉速控制裝置和方法所遇到的問題。
本發明的另一個目的是提供一種改進的電機轉速控制裝置和方法，利用這種裝置，通過將目前的電機轉速與以前的轉速進行比較，能夠獲得恒定的電機轉速，為了實現上述目的，提供了一種電機轉速控制裝置，它包括一個開關輸入單元，用戶可通過它選擇所需要的功能；一個轉速檢測單元，檢測電機的轉速；一個微機，根據轉速檢測單元輸出的檢測信號計算電機的轉動，將所獲得的轉速與預存儲的進行比較，根據比較輸出一個相位控制信號；一個相位控制單元，根據微機輸出的相位控制信號控制電機的相位。
為了實現上述目的，提供了一種電機轉速控制方法，它包括以下步驟第一步，計算電機的現行轉速；第二步，將第一步所得的轉速與預存儲的電機轉速進行比較，根據所說的比較輸出一個相位控制信號；第三步，根據第二步獲得的相位控制信號控制電機的相位，并連續重復第一步和第二步。
附圖1為傳統的電機轉速控制裝置的原理框圖。
附圖2為六角形分子水生產裝置采用的傳統的電機轉速控制裝置的示意圖。
附圖3為附圖1和2中的霍爾傳感器電路的電路圖。
附圖4為使用了一種本發明的控制馬達的轉速方法的電機轉速控制裝置的原理框圖。
附圖4為使用了一種本發明的控制馬達的轉速方法的電機轉速控制裝置的原理框圖，其中包括一個開關輸入單元1，轉速檢測單元2，顯示單元5；和根據轉速檢測單元2輸出的檢測信號SS計算電機的轉速，將計算所得的轉速與預存儲的電機轉速進行比較，并根據比較結果輸出相位控制信號PCS微機3′；一個相位控制單元4′，根據微機3′輸出的相位控制信號PCS控制電機M的相位。
相位控制單元4′包括一個根據微機3′輸出的相位控制信號PCS接通或關斷的晶體管Q11和一個根據晶體管Q11的接通或關斷對電機的相位進行控制的三端雙向可控硅開關元件TA。
此外，根據本發明的電機轉速控制方法包括以下步驟，第一步，計算電機的當前轉速；第二步，將第一步所得的轉速與預存儲的電機轉速進行比較，根據所說的比較輸出一個相位控制信號；第三步，根據第二步獲得的相位控制信號控制電機的相位，并連續重復第一步和第二步。
現在借助于附圖4詳細說明根據本發明的電機轉速控制方法。
開始時，當使用者啟動開關輸入單元1的驅動開關KEY，從而驅動電機M時，一個高電平的相位控制信號PCS通過微機3′的輸出端PI1被輸出，并被加到相位控制單元4′的晶體管Q11的基極。
因此，由于晶體管Q11根據施加到基極上的相位控制信號PCS被接通，并且一個低電平信號被施加到三端雙向可控硅開關元件TA的觸發端，交流電壓AC通過三端雙向可控硅開關元件TA被加到電機M上。
因此，轉速檢測單元2檢測目前驅動電機M的轉速，并根據檢測輸出一個檢測信號SS。
微機3′通過輸入端口PI12接收到轉速檢測單元輸出的檢測信號SS，計算出電機M的轉速，并將計算得到的轉速儲存。
因此，轉速檢測單元2檢測電機的轉速，并根據檢測結果輸出檢測信號SS輸出到微機3′的輸入端口PI12。
因此，晶體管Q11根據微機3′輸出的相位控制信號PCS被接通或關斷，三端雙向可控硅開關元件TA根據接通或關斷情況被驅動，電機M的相位被控制。
就是說，隨著上述操作被重復地執行，電機M被恒定地驅動。
同時，微機3′通過輸出端口P12至P14根據電機M的工作狀態輸出一個適當的信號，引起發光二極管LED1至LED3發光，顯示電機M的工作狀態。
如上所述，控制電機轉速的方法能夠在六角形分子水生產容器中的水量被減小或者電機驅動電壓有波動的情況下精確控制電機轉速。此外，它能夠降低由于電機被高速驅動引起的噪聲，并且由于使用三端雙向可控硅開關元件驅動電機，制造成本被降低。
此外，這種控制電機轉速的方法可以用于各種類型的電機。
雖然為了說明的目的公開了本發明的實施例，但是本領域普通技術人員能夠理解，還存在如權利要求所描述的、不偏離本發明的范圍和精神的各種改進、替換形式。
權利要求
1.一種電機轉速控制裝置，它包括一個開關輸入單元，用戶可通過它選擇所需要的功能；一個轉速檢測單元，檢測電機的轉速；一個微機，根據所說的轉速檢測單元輸出的檢測信號計算電機的轉動，將所獲得的轉速與預存儲的進行比較，根據比較結果輸出一個相位控制信號；一個相位控制單元，根據微機輸出的相位控制信號控制電機的相位。
2.一種電機轉速控制方法，它包括以下步驟第一步，計算電機的現行轉速；第二步，將所說的第一步所得的所說轉速與預存儲的所說電機的轉速進行比較，根據所說的比較結果輸出一個相位控制信號；第三步，根據所說的第二步獲得的相位控制信號控制電機的相位，并連續重復第一步和第二步。
3.根據權利要求2所說的方法，其中所說的第二步的相位控制是由一個三端雙向可控硅開關元件完成的。
全文摘要
一種改進的電機轉速控制方法，利用這種方法，通過將目前的電機轉速與預置的電機轉速進行比較，能夠獲得恒定的電機轉速。它包括一個開關輸入單元，使用著可通過它選擇所需要的功能；一個轉速檢測單元，檢測電機的轉速；一個微機，根據轉速檢測單元輸出的檢測信號計算電機的轉動，將所獲得的轉速與預存儲的轉速進行比較，根據比較結果輸出一個相位控制信號；一個相位控制單元，根據微機輸出的相位控制信號控制電機的相位。
文檔編號H02P27/02GK1135117SQ9610123
公開日1996年11月6日 申請日期1996年2月1日 優先權日1995年2月3日
發明者金在虎 申請人:Lg電子株式會社