BR112017010104B1

BR112017010104B1 - Estágio de entrada para um controle de motor, controle de motor e adaptador de interface para a conexão em um estágio de entrada

Info

Publication number: BR112017010104B1
Application number: BR112017010104-1A
Authority: BR
Inventors: Joachim Knorr
Original assignee: Ziehl -Abegg Se
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2022-06-28
Also published as: EP3123608A2; JP2017538392A; BR112017010104A2; WO2016095914A3; RU2017125147A; DE102014225876A1; EP3123608B1; US10141883B2; RU2017125147A3; CN107112942A; SI3123608T1; WO2016095914A2; US20170324366A1; JP6633634B2; RU2686842C2; CN107112942B; ES2721540T3

Abstract

A presente invenção se refere a estágio de entrada (1) para um controle de motor (2), em particular, um controle de motor para um motor elétrico, em que o estágio de entrada (1) apresenta uma entrada (3) para inserir um sinal de entrada (1) e uma saída (4) para conectar com o controle do motor (2). O estágio de entrada (1) é projetado para gerar um sinal de ajuste a partir de um sinal de entrada entre a primeira tensão Uinferior e uma segunda tensão Usuperior > Uinferior e emitir o referido sinal de ajuste como uma especificação de ponto de ajuste para o controle do motor (2) por meio da saída (4). Para a utilização simultânea da entrada de controle (13) para uma comunicação, o estágio de entrada (1) compreende um primeiro comparativo (5) para comparar o sinal de entrada com a primeira tensão limiar US1 > Usuperior e uma unidade de saída de dados (10). A unidade de emissão de dados (10) gera um sinal de comunicação com base em, pelo menos, uma parte do sinal de entrada. Quando o sinal de entrada alcança ou ultrapassa a primeira tensão de limite US1, o primeiro comparativo (5) emite um sinal de ativação por meio do sinal de entrada que ativa a emissão do sinal de comunicação para a saída (4) por meio da unidade de saída de dados. A invenção ainda se refere a um controle de motor, em particular, para um motor elétrico que compreende um correspondente estágio de entrada bem como um adaptador de interface para estágio de saída.

Description

[001] A presente invenção se refere a um estágio de entrada para um controle de motor, em particular, um controle de motor para um motor elétrico, no qual o estágio de entrada apresenta uma entrada para inserir um sinal de entrada e uma saída para conectar com o controle do motor, no qual o estágio de entrada é projetado para gerar um sinal de ajuste a partir de um sinal de entrada entre a primeira tensão Uinferior e uma segunda tensão Usuperior > Uinferior e emitir o referido sinal de ajuste como uma especificação de ponto de ajuste para o controle do motor por meio da saída.

[002] A presente invenção ainda se refere a um controle de motor, em particular, para um motor elétrico com um correspondente estágio de entrada, no qual o estágio de entrada está conectado com uma entrada de controle do controle do motor, no qual o controle do motor com base em um sinal de ajuste recebido por meio do controle do motor aciona um motor conectado com o controle do motor de modo que um ponto de ajuste codificado no sinal de ajuste é mantido, pelo menos, aproximadamente.

[003] Além disso, a invenção se refere a um correspondente adaptador de interface.

[004] Para o controle de muitos motores elétricos são utilizados controles de motor. Estes, a partir de uma tensão contínua ou alternada produzem uma ou mais tensões para o controle de motores elétricos. Para algumas tecnologias de motores, por exemplo, motores EC (eletronicamente comutados) isto é até essencial, uma vez que o controle de motores emite tensões ao arranque do motor que primeiro induzem o rotor a um movimento de rotação. Neste caso, o controle do motor, frequentemente, está integrado ao alojamento do motor ou está disposto em um alojamento adicional no alojamento do motor. Controles correspondentes de motor são bastante conhecidos a partir da prática. Uma área de utilização para esta espécie de controles de motor, por exemplo, são os ventiladores com motor EC com parte eletrônica integrada.

[005] Para o controle da velocidade é comum inserir um sinal analógico como sinal de ajuste para o controle do motor. Esta espécie de sinal de ajuste pode, por exemplo, ser uma tensão entre 0 V e 10 V. O sinal de ajuste é emitido por meio de um dispositivo de controle que, por exemplo, indica em um controle de ventilação uma velocidade em função de uma temperatura medida. Muito frequentemente, no controle do motor está prevista uma saída de sinalização, por meio da qual podem ser emitidas informações de status para o motor conectado. Por meio da saída de sinalização, por exemplo, pode ser comunicada a operação adequada ou uma condição de falha do motor.

[006] Na prática são conhecidos controles de motor nos quais o desempenho da operação do motor conectado pode ser modificado e/ou adequada às exigências do usuário por meio de parametrização sem modificar as instruções operacionais no controle do motor, isto é, adequar à programação. Em muitos casos, esta possibilidade é importante para, sob o aspecto de certificações e licenças, cujas modificações de instruções operacionais podem tornar-se muito dispendiosas para manter uma determinada flexibilidade no que diz respeito às adequações aos clientes.

[007] Para a parametrização é necessária uma interface de comunicação, que frequentemente é útil para equiparar uma nova atualização no controle de motores. Muitas modificações resultantes na parametrização, no entanto, são necessárias no contexto de uma colocação em operação de uma indústria, para adequar a indústria por meio da definição dos melhores parâmetros possíveis e ambiente operacional real. Por esta razão, a interface de comunicação também deve ser acessível também após a finalização do dispositivo ou da produção criada para o motor e para o controle do motor. Desvantajoso neste caso é que por conta disso, no que diz respeito ao local da instalação do controle do motor resultam limites restritos ou que linhas adicionais de comunicação, juntamente com conectores, devem ser transferidas. A primeira opção mencionada, por exemplo, em ventiladores, frequentemente, não pode ser atendida, uma vez que estes em muitos equipamentos são instalados bastante inacessíveis. A preparação de linhas de comunicação produz um dispêndio adicional de instalação e necessita espaço de conexão para os terminais. Uma vez que a parametrização em muitas instalações deve ser geralmente efetuada apenas uma única vez ou, pelo menos, muito raramente, a despesa relacionada com a mesma, em comparação com a sua utilidade, não é significante.

[008] Portanto, a presente invenção baseia-se no objetivo de configurar e aperfeiçoar um estágio de entrada de um controle de motor e um adaptador de interface da espécie mencionada na introdução de modo que seja possível uma comunicação com o controle do motor com os mais baixos esforços e custos possíveis de instalação.

[009] De acordo com a invenção, o estágio de entrada em questão está caracterizado por meio de um primeiro comparador para a comparação do sinal de entrada com uma primeira tensão de limite US1 > Usuperior e uma unidade de saída de dados, no qual a unidade de saída de dados gera um sinal de comunicação com base em, pelo menos, uma parte do sinal de entrada, no qual o primeiro comparador ao alcançar ou ultrapassar a primeira tensão de limite US1 emite um sinal de ativação por meio do sinal de entrada que ativa uma emissão do sinal de comunicação para a saída por meio da unidade de saída de dados.

[0010] No que diz respeito a um controle de motor, o controle do motor em questão está caracterizado pelo fato de que o controle do motor apresenta meios para identificar um sinal de comunicação ajustados na entrada de controle e que o controle do motor está formado para, na identificação de um sinal de comunicação na entrada de controle, alterar em um modo de configuração e processar o sinal de comunicação recebido.

[0011] No que diz respeito a um adaptador de interface, o adaptador de interface abrange uma primeira interface e uma segunda interface, no qual a primeira interface pode ser conectada com um dispositivo terminal, em particular, um dispositivo de programação, no qual a segunda interface pode ser conectada com um estágio de entrada e no qual os dados do adaptador de interface, que são recebidos por meio da primeira interface, convertem para um sinal de entrada para o estágio de entrada e emite-o para o estágio de entrada.

[0012] No modo adequado de acordo com a invenção, foi inicialmente reconhecida que pode ser dispensada, de um modo comparativamente simples, a preparação de uma interface separada de comunicação por meio de linhas de comunicação separadas. Foi, de fato, reconhecido que o sinal de ajuste, com o qual a especificação é estabelecida para o controle do motor, é apenas necessário em uma operação normal do controle do motor. Em uma parametrização do controle do motor este sinal de ajuste não é necessário. Portanto, de acordo com a invenção, a interface disponibilizada para a especificação do sinal de ajuste é utilizada no controle do motor e é disponibilizado um estágio de entrada particularmente configurado para o controle do motor.

[0013] No estágio de entrada de acordo com a invenção é utilizado que, para a definição de uma especificação, normalmente, é utilizado um sinal de entrada entre a primeira tensão Uinferior e uma segunda tensão Usuperior > Uinferior, no qual a segunda tensão Usuperior é maior do que a primeira tensão Uinferior. É comum, por exemplo, as tensões entre Uinferior.= 0 V e Usuperior = 10 V. Isso significa que, normalmente, em uma operação normal que o sinal de entrada não ultrapassa a segunda tensão ou, pelo menos, não ultrapassa consideravelmente. Esta circunstância pode ser utilizada para que a transmissão de um sinal de comunicação com uma tensão acima de uma primeira tensão limiar seja sinalizada, no qual a primeira tensão limiar US1 é maior do que a segunda tensão Usuperior. Neste caso, é apenas importante que o estágio de entrada e/ou o controle do motor possam processar adequadamente a maior tensão de entrada e que a maior tensão de entrada não conduza a um dano do sistema eletrônico ou das peças do mesmo.

[0014] Para a avaliação de um sinal de entrada desta espécie, o estágio de entrada de acordo com a invenção abrange um primeiro comparador que compara o sinal de entrada com uma primeira tensão limiar US1. Quando o sinal de entrada atinge ou ultrapassa a primeira tensão limiar US1, o primeiro comparador emite um sinal de ativação. Este sinal de ativação é enviado a uma unidade de emissão de dados que por meio do sinal de ativação induz a emissão de um sinal de comunicação, no qual é produzido o sinal de comunicação com base em, pelo menos, uma parte do sinal de entrada. Deste modo, por meio da suplementação de funções da entrada de controle pode ser preparada uma comunicação com o controle do motor, sem que as linhas específicas de comunicação ou os bornes de conexão tenham que ser instalados. Por meio disso, os custos de instalação são nitidamente reduzidos.

[0015] Uma vez que uma comunicação com o controle do motor, em particular, para a introdução de parametrizações, programações ou outras configurações, tenham que ser apenas raramente providenciadas que determinam o estágio de entrada para a geração de um sinal de ativação, a partir dos quais a unidade de emissão de dados possa gerar um sinal de comunicação para o controle do motor. Deste modo, são necessárias relativamente poucas peças adicionais para equipar o controle do motor com uma habilidade de comunicação.

[0016] Mesmo quando a configuração do adaptador de interface como um dispositivo móvel é uma configuração vantajosa, não obstante, também podem ser concebidos adaptadores de interface “fixos”, isto é, o adaptador de interface que permanece no dispositivo. Isso faz sentido, por exemplo, em cenários de utilização nos quais frequentemente são efetuadas modificações na parametrização ou nas instruções operacionais. Neste cenário também podem ser concretizadas as vantagens do estágio de entrada de acordo com a invenção, por exemplo, no que diz respeito ao dispêndio reduzido das instalações. Também seria concebível que o adaptador de interface esteja integrado ou disposto no dispositivo de controle que emite uma especificação para o controle do motor. O adaptador de interface poderia estar conectado em um transmissor, por exemplo, um sistema de transmissor digital, o que poderia permitir a transmissão de uma nova parametrização ou uma atualização de programa a partir de uma distância maior. Na integração do adaptador de interface no dispositivo de controle, o sistema de transmissão bem como o controle do motor também poderia ser utilizado para a parametrização.

[0017] O estágio de entrada de acordo com a invenção, neste caso,também poderia ser efetuado de modos diferentes. Assim, seria concebível dispor os componentes do estágio de entrada em um módulo separado que estaria conectado entre o efetivo controle do motor e a entrada do controle. Em uma modalidade vantajosa, no entanto, o estágio de entrada está disposto sobre a platina do controle do motor. Uma vez que para a concretização do estágio de entrada são necessários poucos componentes, estes permitem uma disposição relativamente fácil sobre a platina do controle do motor.

[0018] Em princípio, a unidade de emissão de dados pode gerar o sinal de comunicação com base em diversos componentes do sinal de entrada. Deste modo, por exemplo, após a ativação da unidade de emissão de dados pode ser inserido um sinal modulado de frequência e/ou amplitude que pode aceitar o nível mais diferenciado de tensão. Em uma modalidade vantajosa, a unidade de emissão de dados gera o sinal de comunicação, no entanto, a partir de um componente do sinal de entrada que é maior ou igual à primeira tensão limiar US1. Deste modo pode ser impedido que por meio de um pico de tensão limiar que ultrapassa a primeira tensão limiar US1, seja ativado um modo de configuração e o controle do motor é deslocado para uma condição não definida. Quando for utilizado um componente da tensão de entrada maior ou igual à primeira tensão limiar US1 para a geração do sinal de comunicação, o sinal de entrada permanece em um modo de configuração acima da à primeira tensão limiar US1, por meio do qual é emitido de forma permanente um sinal de ativação por meio do primeiro comparador. Por meio disso, em ambientes operacionais hostis com um alto componente de interferência pode ser aumentada a segurança operacional.

[0019] Em uma modalidade preferencial, para ativar a emissão do sinal de comunicação por meio da unidade de emissão de dados para a saída do estágio de entrada está previsto um primeiro dispositivo de comutação. Neste caso, o primeiro dispositivo de comutação apresenta, de preferência, duas entradas, no qual uma das duas entradas está conectada com a unidade de emissão de dados e no qual, o sinal de ajuste está aplicado, pelo menos, temporariamente na segunda das duas entradas. Deste modo, o primeiro dispositivo de comutação pode, alternativamente, comutar o sinal de ajuste ou o sinal de comunicação para a saída do dispositivo de comutação. Na utilização de um primeiro dispositivo de comutação, o sinal de ativação está configurado como sinal de comutação para o dispositivo de comutação que é inserido em uma entrada de comutação do dispositivo de comutação e que em caso de um nível de comutação exceder ou ficar abaixo inicia uma operação de comutação. Neste caso, o primeiro dispositivo de comutação pode ser configurado de modo que em uma tensão na entrada de comutação menor do que o nível de comutação seja emitido o sinal de ajuste na saída do dispositivo de comutação. Quando o nível de comutação for excedido por meio do sinal de ativação, então o primeiro de comutação pode alternar para a outra entrada e deste modo emitir o sinal de comunicação para a saída.

[0020] Em princípio, a unidade de emissão de dados pode estar formada de diversas espécies. A respectiva formação da unidade de emissão de dados irá depender, principalmente, de qual o componente do sinal de entrada deve ser extraído o sinal de comunicação. Em uma modalidade preferencial, a unidade de emissão de dados abrange um segundo dispositivo de comutação e um segundo comparador. Neste caso, o segundo comparador compara o sinal de entrada com uma segunda tensão limiar US2, no qual a segunda tensão US2 é maior do que a primeira tensão limiar US1. Ao alcançar ou exceder a segunda tensão limiar US2 por meio o sinal de entrada, o segundo comparador pode gerar um sinal de comutação e pode emitir este para uma entrada de comutação do segundo dispositivo de comutação. Neste caso, o segundo dispositivo de comutação pode apresentar duas entradas, das quais uma é carregada com um primeiro sinal lógico e a outra com um segundo sinal lógico. Neste caso, o primeiro sinal lógico e o segundo sinal lógico representam valores lógicos complementares, em particular, um lógico 0 e um lógico 1. Sendo que, neste caso, os sinais lógicos podem ser formados de modos diferentes. Assim, por exemplo, um primeiro sinal lógico pode representar um sinal retangular com uma primeira frequência e o segundo sinal lógico uma tensão retangular com uma segunda frequência. Deste modo, ao alternar do primeiro sinal lógico para o segundo sinal lógico ou o contrário pode ser gerado um sinal de frequência modulada na saída do dispositivo de comutação. Em uma modalidade preferencial, no entanto, o primeiro sinal lógico é formado por um nível alto e o segundo sinal lógico é formado por meio de um nível baixo. Seria concebível, por exemplo, um nível baixo em 0 Volt e um nível alto em +5 Volts.

[0021] Em operação, o segundo dispositivo de comutação, de preferência, é formado de modo que ao exceder um nível de comutação por meio do sinal de comutação, o primeiro sinal lógico esteja aplicado em uma saída do segundo dispositivo de comutação, enquanto ao exceder o nível de comutação por meio do sinal de comutação, o segundo sinal lógico esteja aplicado à saída do segundo dispositivo de comutação. Uma vez que o sinal de comutação é emitido por meio do segundo comparador que compara o sinal de entrada com a segunda tensão limiar US2, isso significa que ao exceder a segunda tensão limiar US2 por meio do sinal de entrada, o primeiro sinal lógico está aplicado à saída do segundo dispositivo de comutação, enquanto ao atingir ou exceder a segunda tensão limiar US2 o dispositivo de comutação é acionado e deste modo o segundo sinal lógico é comutado na saída do segundo dispositivo. Deve ser notado que ao “exceder um nível de comutação” e ao “não atingir um nível de comutação” não precisam obrigatoriamente estar presentes níveis de comutação idênticos. Ao invés disso, o dispositivo de comutação pode apresentar uma determinada histerese, de modo que o nível de comutação para alternar o dispositivo de comutação pode divergir um do outro.

[0022] O primeiro e/ou o segundo comparador e o primeiro e/ou segundo dispositivo de comutação podem ser executados dos mais diversos modos. O(s) comparador (ES) pode(m) ser, respectivamente, realizado(s) em cuja uma entrada, por exemplo, a entrada invertida, que está aplicada à respectiva tensão limiar e em cuja segunda entrada, por exemplo, à entrada inversora que está aplicada à respectiva tensão limiar e em cuja segunda entrada, por exemplo, na entrada não inversora, na qual está aplicado o sinal de entrada. Para atingir um nível de comutação definido para um dispositivo de comutação o amplificador operacional pode ser conectado como circuito disparador de Schmitt. Os dispositivos de comutação, de preferência, são executados por meio de um dispositivo de comutação. Por exemplo, seria concebível a utilização de um ou mais MOSFETs (Metal oxide Semi-conductor FieldEffect Transistor). Em modificação suficiente de nível do sinal de entrada a(s) tensão (ões) limiar (es) não precisa(m) ser muito exata(s), não são necessárias fontes de tensão precisas. Em uma configuração muito simples, a(s) tensão (sões) limiar (es) pode(m) ser gerada(s) por meio de um divisor de tensão ou por meio de diodos Zener.

[0023] Em uma operação normal do estágio de entrada e do controle do motor, isto é, o sinal de entrada apresenta uma tensão entre a primeira tensão Uinferior e uma segunda tensão Usuperior, a geração de um sinal de ajuste a partir de um sinal de entrada pode ser efetuada de diversos modos. Na configuração mais simples, o sinal de entrada pode ser passado como sinal de ajuste no controle do motor, no qual, neste caso, devido à possibilidade de uma tensão mais alta do que a segunda tensão Usuperior, ainda pode estar prevista uma proteção de sobrecarga, por exemplo, na forma de um diodo Zener. Em uma modalidade preferencial, no entanto, é preparado um conversor analógico para PWM para a geração do sinal de ajuste a partir de um sinal de entrada. O conversor analógico para PWM, neste caso, gera um sinal de entrada (sinal modulado de largura de pulso) a partir do sinal de entrada. O sinal PWM, de preferência, apresenta uma frequência fixa, por exemplo, 1 kHz. As tensões diferenciadas do sinal de entrada podem estar codificadas no grau de controle de nível do sinal PWM. Sendo que a primeira tensão Uinferior estaria codificada em um primeiro grau de controle de nível, a segunda tensão Usuperior em um segundo grau de controle de nível e as tensões entre a primeira tensão Uinferior e a segunda tensão Usuperior por meio de um grau de controle de nível entre o primeiro e o segundo grau de controle de nível. Neste caso, a área de tensão, de preferência, está apresentada linear sobre o grau de controle de nível. Quando, por exemplo, a primeira tensão Uinferior = 0 V e a segunda tensão Usuperior = 10 V, deste modo, a primeira tensão Uinferior, por exemplo, poderia ser codificada em um primeiro grau de controle de nível de 25% e a segunda tensão Usuperior em um segundo grau de controle de nível de 75%. Em uma atribuição linear das tensões entre a primeira e a segunda tensão em relação ao grau de controle de nível, por exemplo, uma tensão de 4 Volts iria conduzir a um grau de controle de nível de 45%, isto é, enquanto um período do sinal PWM seria para 45% seria aplicado um nível alto e para 55% um nível baixo. Correspondentes conversores analógicos para PWM adequados são conhecidos de forma adequada a partir da prática.

[0024] Um controle de motor de acordo com a invenção apresenta um estágio de entrada de acordo com a invenção. O controle de motor iguala-se em suas funções básicas, essencialmente, aos controles de motores conhecidos a partir da prática. Deste modo, o controle de motor apresenta uma entrada de controle, por meio do qual o controle do motor pode receber o sinal de ajuste. Se, de acordo com a especificação codificada neste sinal de ajuste, o controle do motor controla um motor conectado com o mesmo de modo que a especificação seja mantida, pelo menos, aproximadamente. Em muitas configurações a especificação é uma rotação prevista, isto é, o controle do motor controla ou ajusta o motor de modo que a rotação prevista seja mantida, pelo menos, aproximadamente. O controle do motor, de acordo com a invenção, adicionalmente, apresenta meios para identificar um sinal de comunicação aplicado à entrada de controle. Ao reconhecer um sinal de comunicação na entrada de controle o controle do motor altera e processa para um modo de configuração de acordo com o sinal de comunicação recebido. Como o modo de processamento do sinal de comunicação está configurado depende do que foi transmitido com o sinal de comunicação. Na transmissão de um parâmetro modificado para o controle do motor, a parametrização seria adequada pelo controle do motor. Ao transmitir uma atualização de instruções operacionais ou de outro modo de modificações de programas, no processamento do sinal de comunicação o controle do motor iria atualizar de modo correspondente o programa armazenado no controle do motor.

[0025] Os meios para identificar um sinal de comunicação podem estar formados de modos diferenciados. Assim, seria concebível que seja transmitido pelo estágio de entrada um nível lógico específico sobre uma linha separada para o controle do motor com a qual, por exemplo, seja diretamente transmitido o sinal de ativação a partir do primeiro comparador ao controle do motor. Deste modo, de uma maneira simples, pode ser sinalizada a alternação em um modo de configuração. No que diz respeito a uma robustez suficiente, em particular no ambiente industrial, os meios para identificar um sinal de comunicação, no entanto, para a avaliação da frequência, está formado um sinal aplicado na entrada de controle para o controle do motor. Deste modo, na identificação de uma primeira sequência pode haver a decisão por um sinal de ajuste e um sinal de comunicação na identificação de uma segunda sequência. Quando o sinal de ajuste correspondente ao exemplo anteriormente mencionado apresenta uma frequência de 1 kHz, assim esta seria a primeira sequência que os meios para a identificação do sinal de comunicação deveriam identificar uma frequência de 1 kHz. A segunda sequência seria definida pela sequência com a qual está codificado o sinal de comunicação pela unidade de emissão de dados. Concebível também seria, por exemplo, uma frequência maior ou igual a 9 kHz. Deste modo pode ser facilmente identificado um sinal de comunicação por meio da sensibilidade correspondente da frequência.

[0026] Uma vez que, por exemplo, para a parametrização ou programação do controle do motor faz sentido um retorno do controle do motor, o controle do motor pode apresentar uma saída de sinalização particularmente configurada que poderia utilizar o controle do motor como linha de comunicação. Concebível também seria utilizar a saída de sinalização na operação normal do controle do motor para a sinalização das condições operacionais e o envio de respostas no modo de configuração ao sinal de comunicação recebido. Deste modo, neste aperfeiçoamento do controle do motor, de acordo com a invenção, pode ser efetuada uma linha Rx por meio da entrada de controle e uma linha Tx por meio da saída de sinalização. Isso permite uma comunicação bidirecional entre o dispositivo de programação e o controle de motor.

[0027] No que diz respeito à finalização do modo de configuração também podem ser concebidas diversas configurações diferenciadas. Assim, por exemplo, pode ser ativamente acionada uma tecla de Reset após a finalização de um procedimento de configuração, por meio do qual o controle do motor pode ser reinicializado e após esta reinicialização retorna em uma operação normal. Concebível, no entanto, seria também que com o sinal de comunicação seja enviado um sinal de agendamento para o controle do motor, por meio do qual o controle do motor finaliza o modo de configuração ao reconhecer o sinal de agendamento e retorna ao modo de operação normal. Isso também pode ocorrer em conexão com uma reinicialização do controle do motor, isto é, que o sinal de agendamento inicializa uma reinicialização do controle do motor.

[0028] Além disso, há diversas possibilidades de configurar e aperfeiçoar o ensinamento da presente invenção de um modo mais vantajoso. Para este fim, por um lado, faz-se referência na descrição que se segue de um exemplo de modalidade preferencial da invenção com base no desenho. Em conexão com a descrição do exemplo de modalidade preferencial da invenção com base no desenho também são apresentadas configurações vantajosas de modo geral e aperfeiçoamentos do ensinamento.

[0029] No desenho a única figura apresenta uma representação esquemática de um exemplo de configuração de um estágio de entrada para um controle de motor.

[0030] A única figura apresenta um exemplo de configuração de um estágio de entrada 1 que está conectado com um controle de motor 2. O estágio de entrada 1 apresenta uma entrada 3 e uma saída 4. No estágio de entrada está contido um primeiro comparador 5, um segundo comparador 6, um primeiro dispositivo de comutação 7 e um segundo dispositivo de comutação 8 bem como um conversor analógico para PWM 9. A entrada 3 está conectada com uma entrada não inversora do primeiro comparador 5 bem como uma entrada analógica do conversor analógico para PWM 9. Na entrada inversora do primeiro comparador 5 está aplicada uma primeira tensão limiar US1 = 13 V. Na entrada inversora do segundo comparador 6 está aplicada uma segunda tensão limiar US2 = 15 V. Deste modo, o primeiro comparador 5 compara o sinal de entrada que está aplicada à entrada 3 com uma primeira tensão limiar US1 de 13 Volts, enquanto o segundo comparador 6 compara o sinal de entrada com a segunda tensão limiar US2 de 15 Volts. A saída do primeiro comparador 5 está conectada com a entrada de comutação do primeiro dispositivo de comutação 7, a saída do segundo comparador 6 está conectada com a entrada de comutação do segundo dispositivo de comutação 8. A saída PWM do conversor analógico para PWM 9 está conectada com uma das entradas do primeiro dispositivo de comutação que está aplicado sem sinal de comutação aplicado na saída do primeiro dispositivo de comutação. A segunda entrada do primeiro dispositivo de comutação 7 está conectada com a saída do segundo dispositivo de comutação 8. Nas entradas do segundo dispositivo de comutação estão aplicados um primeiro sinal lógico e um segundo sinal lógico que estão designados simbolicamente com um “1” para uma lógica 1 e um “0” para uma lógica 0. Em uma tensão de controle abaixo de um nível de comutação na entrada de comutação do segundo dispositivo de comutação 8, de acordo com o padrão, está comutado o primeiro sinal lógico na saída que corresponde a um 1 lógico. O segundo comparador 6 e o segundo dispositivo de comutação 8 formam em conjunto uma unidade de emissão de dados 10.

[0031] Quando na entrada 3 do estágio de entrada 1 está aplicada uma tensão menor do que 13 Volts, na saída do primeiro comparador e na saída do segundo comparador está aplicada uma tensão que está abaixo do limiar de comutação para o primeiro dispositivo de comutação 7 e o segundo dispositivo de comutação 8. Deste modo, o primeiro dispositivo de comutação 7 está na posição básica, na qual o sinal do conversor analógico para PWM 9 está aplicado na saída do dispositivo de comutação 7 e com na saída do estágio de entrada. O conversor analógico para PWM 9 apresenta uma faixa operacional entre uma primeira tensão Uinferior = 0 Volt e uma segunda tensão Usuperior = 10 Volts. O sinal PWM emitido pelo conversor analógico para PWM 9 tem uma frequência fixa de 1 kHz, no qual o grau de controle de nível é selecionado em função da tensão aplicada na entrada analógica. No presente exemplo de configuração, em uma tensão aplicada de 0 V, o grau de controle de nível é igual a 25%, que se eleva linear com tensão de entrada crescente até que seja alcançada a tensão de 10 V e um grau de controle de nível de 75%.

[0032] Quando um sinal de comunicação deve ser enviado ao controle de motor 2, o sinal de entrada deve apresentar uma tensão que seja apropriada para ativar o primeiro dispositivo de comutação 7. Uma vez que a primeira tensão limiar US1, no exemplo de configuração, está selecionada para 13 V, a tensão de entrada aplicada na entrada 3 deve alcançar ou exceder uma tensão de 13 V. Quando a tensão de 13 V for alcançada ou excedida, o primeiro comparador 5 emite um sinal de ativação para a entrada de controle do primeiro dispositivo de comutação 7, para que o primeiro dispositivo de comutação 7 alterne para a outra entrada do primeiro dispositivo de comutação 7. Deste modo, na saída 4 do estágio de entrada 1 está aplicado um sinal gerado por meio da unidade de emissão de dados 10 e que está ativada a emissão de um sinal de comunicação por meio da unidade de emissão de dados para a saída do estágio de entrada. Na configuração selecionada seria emitido um 1 lógico ao controle do motor 2. Caso o sinal de entrada alcance ou exceda uma tensão de 15 Volts, deste modo o segundo comparador 6 emite um sinal de comutação para o segundo dispositivo de comutação 8, por meio do qual o segundo dispositivo de comutação 8 alterna para a outra entrada que corresponde a um 0 lógico. Deste modo, por meio de uma tensão acima de 13 Volts e abaixo de 15 Volts pode ser codificado um 1 lógico no sinal de entrada e com uma tensão acima de 15 Volts pode ser codificado um 0 lógico no sinal de entrada. Concebível, por exemplo, seria codificar um 0 lógico com uma tensão de 14 V e um 0 lógico com uma tensão de 16 V no sinal de entrada. Deste modo, o estágio de entrada 1, de acordo com a invenção, que até agora emitem tensões de comutação comuns entre 0 e 10 Volts como sinal de ajuste no controle do motor 2 e, ao mesmo tempo, transmitem em uma tensão superior a 10 Volts um sinal de comunicação para o controle do motor.

[0033] A saída 4 no estágio de entrada 1 está conectada com uma entrada de controle 11 do controle do motor 2. Em operação, no controle do motor há meios para identificar a frequência do sinal executado aplicado à entrada de controle 11. Estes meios, por exemplo, decidem em uma frequência de sinal de 1 kHz por numa aplicação de um sinal de controle. O valor previsto no sinal de controle, por exemplo, uma rotação prevista, é processada adequadamente pelo controle do motor e, por exemplo, ajustada à rotação prevista com o motor conectado ao controle do motor. Caso, em razão do nível de tensão, está comutado no sinal de entrada do percurso de comunicação, então esta frequência não está mais aplicada à entrada de controle 11 do motor 2. Isso pode ser utilizado para identificar um modo de configuração. Alternativamente, a frequência da interface de comunicação pode ser determinada de modo que esteja nitidamente mais alta do que a frequência do sinal PWM, por exemplo, superior ou igual a 9 kHz. Com base nesta determinação, o controle do motor identifica se está aplicado um sinal de controle analógico ou um sinal de comunicação na entrada do estágio de entrada.

[0034] Na identificação de um sinal de comunicação na entrada 11 do controle do motor é finalizada a avaliação do sinal de controle analógico e a entrada de controle 11 é reconfigurada para uma entrada de dados RxD. O controle do motor é deslocado de acordo com um modo de configuração. Enquanto o motor conectado no controle do motor ainda está em movimento, o motor pode ser levado em um modo de operação seguro, por exemplo, ser levado à imobilização. Alternativamente, o motor poderia funcionar com a rotação prevista inserida até que o controle do motor retorne à operação normal e que o controle do motor seja novamente avaliado. Adicionalmente, o controle do motor 2 apresenta uma saída de sinalização 12, por meio da qual, em uma operação normal, são emitidas as sinalizações de status por meio do motor conectado e/ou do controle do motor. Na ativação do modo de configuração, a saída de sinalização 12 é reconfigurada a uma linha de emissão TxD.

[0035] Para inserir um sinal de ajuste e para a comunicação é conectado um correspondente dispositivo de entradas (não apresentado na figura) com uma entrada de controle 13 e uma saída de sinalização 14. Por exemplo, quando o controle do motor aciona um motor EC com um ventilador, assim pode estar conectado um regulador com o controle do motor que, por meio de uma saída de sinalização 14 obtém informações de status do motor. No presente exemplo de configuração, em uma operação normal, o regulador iria gerar um sinal de entrada entre 0 V e 10 V e inserir na entrada de controle 13. A entrada de controle 13 está conectada com a entrada 3 do estágio de entrada 1.

[0036] Para a configuração do controle do motor deve ser inserido um sinal de comunicação adequado. Para isso, ao invés do regulador pode ser conectado um dispositivo de comunicação. Este dispositivo de comunicação pode gerar diretamente um sinal de comunicação modulado ou pode estar conectado com um adaptador de interface. O adaptador de interface poderia apresentar uma interface padrão pelo lado da entrada, por exemplo, uma interface RS 485. Pelo lado da saída, o adaptador de interface pode estar conectado com a entrada de controle 13 e a saída de sinalização 14. Quando for recebido um 1 lógico por meio da interface RS 485, o adaptador de interface coloca esta em uma tensão de, por exemplo, 14 V. Em um 0 lógico a ser transmitido na interface RS 485, o adaptador de interface emite uma tensão de, por exemplo, 16 V. Deste modo, o adaptador de interface representa um modulador de amplitude. Em conformidade, o adaptador de interface pode converter um sinal recebido em um sinal RS 485. Deste modo, um dispositivo de comunicação usual com interface RS 485 pode estar conectado com o controle de motor de acordo com a invenção mediante a utilização de um adaptador de interface.

[0037] No exemplo de modalidade representado na figura, a condição do modo de configuração é mantida com exceção de uma redefinição do controle do motor 2. Apenas após a redefinição pode ser novamente avaliado um sinal de controle analógico no controle do motor 2.

[0038] Com a configuração descrita do estágio de entrada de acordo com a invenção e o controle de motor de acordo com a invenção podem ser mantidos os mínimos custos de instalação. Por meio de um adaptador de interface, os componentes necessários no estágio de entrada são mínimos, o que, por sua vez, reflete-se de forma positiva nos custos totais. Deste modo, o estágio de entrada também pode ser utilizado em ventiladores pequenos e de custo não dispendioso. Tudo que é necessário para efetuar uma interface em um padrão industrial pode ser transferido para o adaptador de interface fora do ventilador. Este adaptador de interface é móvel e pode ser removido após a utilização. Para as utilizações nas quais, frequentemente, são efetuadas, por exemplo, modificações, o adaptador de interface também pode ser fixo, isto é, pode permanecer no dispositivo.

[0039] No que diz respeito a configurações vantajosas do estágio de entrada de acordo com a invenção ou do controle do motor de acordo com a invenção, para evitar repetições é feita referência à parte comum da descrição.

[0040] Finalmente, deve ser explicitamente feita referência que a descrição anteriormente mencionada do exemplo de configuração serve apenas para o debate do ensinamento da invenção que, no entanto, não se limita ao exemplo de configuração. Relação de números de referência 1 Estágio de entrada 2 Controle de motor 3 Entrada 4 Saída 5 Primeiro comparador 6 Segundo comparador 7 Primeiro dispositivo de comutação 8 Segundo dispositivo de comutação 9 Conversor analógico para PWM 10 Unidade de emissão de dados 11 Entrada de controle / RxD 12 Saída de sinalização / TxD 13 Entrada de controle 14 Saída de sinalização

Claims

1. Estágio de entrada (1) para um controle de motor (2), em particular, um controle de motor para um motor elétrico, sendo que o estágio de entrada (1) apresenta uma entrada (3) para inserir um sinal de entrada (1) e uma saída (4) para conectar com o controle do motor (2), em que o estágio de entrada (1) está projetado para gerar um sinal de ajuste a partir de um sinal de entrada entre a primeira tensão Uinferior e uma segunda tensão Usuperior, sendo que a primeira tensão Uinferior é maior que a segunda tensão Uinferior, e emitir o referido sinal de ajuste como uma especificação de ponto de ajuste para o controle do motor (2) por meio da saída (4), caracterizado pelo fato de que apresenta um primeiro comparador (5) para comparar o sinal de entrada com a primeira tensão limiar US1, sendo que a primeira tensão limiar US1é maior que a segunda tensão superior Usuperior, e uma unidade de emissão de dados (10), sendo que a unidade de emissão de dados (10) com base em, pelo menos, um componente do sinal de entrada gera um sinal de comunicação, sendo que o primeiro comparador (5) ao alcançar ou exceder a primeira tensão limiar US1 emite um sinal de ativação por meio do sinal de entrada que ativa uma emissão do sinal de comunicação para a saída (4) por meio da unidade de emissão de dados (10), onde a unidade de emissão de dados (10) abrange um segundo dispositivo de comutação (8) e um segundo comparador (6) para comparar o sinal de entrada com uma segunda tensão limiar US2, sendo que a segunda tensão limiar US2 é maior que a primeira tensão limiar US1, e sendo que o segundo comparador (6), ao alcançar ou exceder a segunda tensão limiar US2, emite um sinal de comutação para o segundo dispositivo de comutação (8).

2. Estágio de entrada de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de emissão de dados (10) gera o sinal de comunicação a partir do componente do sinal de entrada maior ou igual à primeira tensão limiar US1.

3. Estágio de entrada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que para ativar a emissão do sinal de comunicação por meio da unidade de emissão de dados (10) na saída (4) está previsto um primeiro dispositivo de comutação (7), em que o primeiro dispositivo de comutação (7) apresenta duas entradas, em que uma das duas entradas do primeiro dispositivo de comutação (7) está conectada com o primeiro dispositivo de comutação (7), está conectada com a unidade de emissão de dados (10) e em que na segunda das duas entradas está aplicado, pelo menos, temporariamente o sinal de ajuste.

4. Estágio de entrada de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo de comutação (7) está configurado de modo que em uma tensão na entrada de comutação menor do que o nível de comutação seja aplicado o sinal de ajuste na saída do primeiro dispositivo de comutação (7) e que ao ultrapassar do nível de comutação por meio do sinal de ativação é aplicado o sinal de comunicação na saída do dispositivo de comutação (7).

5. Estágio de entrada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o segundo dispositivo de comutação (8) apresenta duas entradas, em que em uma das duas entradas está aplicado um primeiro sinal lógico e na outra das duas entradas está aplicado um segundo sinal lógico, em que o primeiro sinal lógico e o segundo sinal lógico representam valores complementares, em que o primeiro sinal lógico, de preferência, apresenta um nível alto e o segundo sinal lógico apresenta um nível baixo.

6. Estágio de entrada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o segundo dispositivo de comutação (8) é formado de modo que ao exceder um nível de comutação por meio do sinal de comutação, o primeiro sinal lógico está aplicado em uma saída do segundo dispositivo de comutação (8), enquanto ao exceder o nível de comutação por meio do sinal de comutação, o segundo sinal lógico está aplicado à saída do segundo dispositivo de comutação (8).

7. Estágio de entrada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o estágio de entrada (1) para gerar o sinal de ajuste a partir do sinal de entrada apresenta um conversor analógico para PWM (9), que gera um sinal PWM - sinal modulado de largura de pulso - a partir do sinal de entrada, em que o sinal PWM apresenta, de preferência, uma frequência fixa e em que o valor de tensão do sinal de entrada está codificado em um grau de controle nível do sinal PWM.

8. Controle de motor, em particular, para um motor elétrico com um estágio de entrada como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, em que o estágio de entrada (1) está conectado com uma entrada de controle do controle do motor (2), em que o controle do motor (2), com base em um sinal de ajuste recebido por meio do controle do motor (2), aciona o motor conectado com o controle do motor, de modo que um ponto de ajuste codificado no sinal de ajuste é mantido, pelo menos aproximadamente, caracterizado pelo fato de que o controle de motor (2) apresenta meios para identificar um sinal de comunicação aplicado na entrada de controle e sendo que o controle de motor (2) está formado para identificar um sinal de comunicação na entrada de controle em um modo de configuração para alternar e processar o sinal de comunicação recebido.

9. Controle de motor de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os meios estão formados para identificar um sinal de comunicação para a avaliação da frequência de um sinal aplicado na entrada de controle, em que é decidido por identificar uma primeira frequência para um sinal de ajuste e por identificar uma segunda frequência para um sinal de comunicação.

10. Controle de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que apresenta uma saída de sinalização (14) para a emissão de informações de status, sendo que o controle de motor está formado para utilizar a saída de sinalização (14) no modo de configuração como linha de comunicação para o envio de respostas a um sinal de comunicação recebido.

11. Controle de motor de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que um controle de motor (2) está formado para identificar um sinal de agendamento no sinal de comunicação, em que o controle de motor está formado para finalizar o modo de configuração ao identificar um sinal de agendamento.

12. Adaptador de interface para a conexão em um estágio de entrada, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, com uma primeira interface e uma segunda interface, caracterizado pelo fato de que a primeira interface pode ser conectada com um dispositivo final, em particular, um dispositivo de programação, em que a segunda interface pode ser conectada com o estágio de entrada e em que os dados do adaptador de interface recebidos através da primeira interface, converte para um sinal de entrada para o estágio de entrada e emite-o para o estágio de entrada.