CN101340166B

CN101340166B - 一种电子换向电机控制器的通信方法

Info

Publication number: CN101340166B
Application number: CN2007100291312A
Authority: CN
Inventors: 鲁楚平
Original assignee: Zhongshan Broad Ocean Motor Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Broad Ocean Motor Co Ltd
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2027-07-06
Also published as: CN101340166A

Abstract

一种电子换向电机控制器的通信方法，其特征在于：电子换向电机控制器至少从应用系统控制器接收如下两种数据：工作模式和工作参数；电子换向电机控制器至少向应用系统控制器反馈如下三种数据：电机实际转速、电机自我标识、电机出错标识。它使应用系统控制器及时了解电机的实际状况，发出有效指令，使电子换向电机工作在更佳状态；电子换向电机控制器与应用系统控制器可以进行多种数据交换，方便客户的再研究开发，也缩短客户的再研究开发的时间，使用非常简单方便；当电机出错时，电子换向电机控制器马上向应用系统控制器反馈信息，并指明出错原因，以便快速及时维修，缩短维修时间。

Description

一种电子换向电机控制器的通信方法

1、技术领域：

本发明涉及一种电子换向电机控制器的通信方法。

2、背景技术：

目前，电子换向电机广泛应用到空调及鼓风机等应用系统中，传统的电子换向电机与应用系统之间的通信比较简单，例如，一些电子换向电机控制器只单向接收应用系统发送工作参数。这种通信方法使电子换向电机控制不能从应用系统控制器中获得足够的指令和工作参数，应用系统控制器不能从电子换向电机控制器中获得足够的电机运行参数，例如：电机的型号、出错信息、额定功率、最大工作电流、实际工作电流、实时功率和扭力、电机实际运行速度等。这样一来使到应用系统控制器不能了解电机的状态而有效控制电机，导致不能发出适当的指令和工作参数，使电机运行在最佳状态。另外，当电子换向电机与应用系统之间结合时，应用系统需要进行进一步开发，增加双方的通信数据，才能完善应用系统的功能，这样也给客户带来很多的麻烦，和浪费再开发的时间。

3、发明内容：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电子换向电机控制器的通信方法，它与应用系统控制器双向通信，接收应用系统控制器工作模式、工作参数，并将电机的实际工作速度、电机自我标识、电机出错标识等信息送回应用系统控制器，以便应用系统控制器发出有效指令，使电子换向电机工作在最佳状态，也缩短客户的再研究开发的时间，使用非常简单方便。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种电子换向电机控制器的通信方法，适用一台电子换向电机与一个应用系统控制器之间的通信，所述的应用系统控制器是空调控制器或者是壁炉控制器，所述的电子换向电机控制器的I/O可以用引出导线与应用系统控制器的I/O口连接以传送数据或者用接插座的形式并通过接插端子与应用系统控制器的I/O口连接以传送数据，所述的电子换向电机控制器包括电源电路、微处理器电路、功率驱动电路、信号处理电路，电源电路的输入端连接交流电源输入，电源电路的输出端分别为功率驱动电路和微处理器电路提供电源，微处理器电路与功率驱动电路连接，功率驱动电路的输出端连接电机的线圈绕组，信号处理电路从电机提取信号，信号处理电路的输出端连接微处理器电路的输入端，微处理器具有多个输出输入I/O口，电子换向电机控制器至少从应用系统控制器接收如下两种数据：工作模式和工作参数；电子换向电机控制器至少向应用系统控制器反馈如下三种数据：电机实际转速、电机自我标识、电机出错标识。

上述所述的工作参数可以是转速、功率、扭力或电流。

上述所述工作模式是恒定转速运行方式、恒定转矩运行方式、恒定功率运行方式或恒风量运行方式。

上述所述的工作参数的传送是通过PWM信号的形式实现，或者是通过一串编码来实现。

上述所述的电机实际转速是通过与转速成正比的脉冲频率信号来实现，或者是通过一串编码来实现。

上述所述的电机自我标识是指电机出厂时的标注信息，电机自我标识的传送通过占空比可变的PWM信号来实现，或者是通过一串编码来实现。

上述所述的电机出错标识是通过高低电平信号来实现，或者是通过一串编码来实现。

上述所述的电子换向电机控制器与应用系统控制器之间用于传送数据的I/O口用光电藕合隔离。

本发明与现有技术相比具有如下优点：1)电子换向电机控制器至少从应用系统控制器接收工作模式和工作参数；电子换向电机控制器至少向应用系统控制器反馈电机实际转速、电机自我标识、电机出错标识等信息，使应用系统控制器及时了解电机的实际状况，发出有效指令，使电子换向电机工作在更佳状态；2)电子换向电机控制器与应用系统控制器可以进行多种数据交换，方便客户的再研究开发，也缩短客户的再研究开发的时间，使用非常简单方便；3)当电机出错时，电子换向电机控制器马上向应用系统控制器反馈信息，并指明出错原因，以便快速及时维修，缩短维修时间。

4、附图说明：

下面结合附图对本发明作详细的说明：

图1是电子换向电机控制器的原理方框图；

图2是本发明的原理示意图；

图3是PWM信号的波形图；

图4是本发明电子换向电机控制器通过外接引线方式传送数据的示意图；

图5是本发明电子换向电机控制器通过接插座与插接端子连接的示意图。

5、具体实施方式：

如图1所示，电子换向电机控制器的硬件原理如下：它包括电源电路、微处理器电路、功率驱动电路、信号处理电路，电源电路的输入端连接交流电源输入，电源电路的输出端分别为功率驱动电路和微处理器电路提供电源，微处理器电路与功率驱动电路连接，功率驱动电路的输出端连接直流无刷电机的线圈绕组，信号处理电路从直流无刷电机提取信号，信号处理电路的输出端连接微处理器电路的输入端，微处理器可以单片机，具有多个输出输入I/O口。

如图2所示，本发明一种电子换向电机控制器的通信方法，电子换向电机控制器1至少从应用系统控制器2接收如下两种数据：工作模式和工作参数；电子换向电机控制器1至少向应用系统控制器2反馈如下三种数据：电机实际转速、电机自我标识、电机出错标识。所述的工作参数可以是转速、功率、扭力或电流。工作模式可以是恒定转速运行方式、恒定转矩运行方式、恒定功率运行方式或其他工作模式。工作参数的传送是通过PWM信号的形式实现，也可以是通过一串编码来实现。电机实际转速可以是通过与转速成正比的脉冲频率信号来实现，也可以是通过一串编码来实现。电机自我标识是指电机出厂时的状态信息，电机自我标识的传送可以通过占空比可变的PWM信号来实现，也可以是通过一串编码来实现。电机出错标识可以是通过高低电平信号来实现，也可以是通过一串编码来实现。

在电子换向电机控制器1与应用系统控制器2之间的信息传递是通过电子换向电机控制器1与应用系统控制器2的I/O口进行。电子换向电机控制器1与应用系统控制器2之间用于传送信息的I/O口用光电藕合器隔离。应用系统控制器2可以是空调控制器，也可以是壁炉控制器，它们都有一个中央微处理器，例如单片机或DSP等。电子换向电机控制器1从应用系统控制器2输入的工作参数信号可以通过PWM方式，也可以是通过一串编码来实现，可以给出工作参数的绝对值或者相对值。

实施例1：一种电子换向电机其出厂时的标注信息是：额定工作电压220V，最大输出功率550W，在1000转/分钟时输出最大的扭矩5.00牛米。这些信息是电机的自我标识，被存储到电子换向电机控制器1的存储器中。

在电机控制器1存储有两种电机工作模式，一种是恒转速工作模式，另一种是恒转矩工作模式，其中恒转速工作模式：是向电机控制器1的微处理器中输入一个速度值，要求电机按照速度值恒速运转，当传感器检测到电机的实际运转速度低于或高于预设定的速度值时，通知微处理器，然后有微处理器发出指令给驱动模块，使电机回到预定的速度运行。同样道理，恒转矩工作模式是指向电机控制器1的微处理器中输入一个转矩值，要求电机按照转矩值运转，当传感器检测到电机的实际转矩低于或高于预设定值时，通知微处理器，然后由微处理器发出指令给驱动模块，使电机回到预定的转矩值运行。

电机出错标识是根据电机故障的种类分别编码，例如编码000是代表无故障，编码001是代表电机转速过大，编码002是代表绕组温度过高，编码003代表电流偏高。通过独立的一个I/O口以一串的脉冲编码可以实现将电机出错标识反馈到应用系统控制器2。

当应用系统控制器2通过接插端子插在电子换向电机控制器1的插接座时，它们实现电连接和通信。在电子换向电机控制器1里面、接插端子的后面设置有光电藕合电子隔离元件进行隔离，电子换向电机控制器1通过一个I/O口的高低电平控制实现从应用系统控制器2输入工作模式信号，高电平代表恒转速工作模式，低电平属于恒转矩工作模式。当选择恒转速工作模式时，工作参数只是设定速度，该设定速度可以通过脉宽可调的PWM信号来实现，假设电机最高运行速度是2000转/分钟，通过调整PWM信号的占空比，假设占空比50％，那么设定速度＝2000转/分钟*50％＝1000转/分钟，其信号如图3所示，o-t2、t2-t4、t4-t6为连续的三个PWM脉冲周期，在o-t2的脉冲周期中，高电平持续的时间为t1，占空比为30％；在t2-t4、t4-t6，高电平的占空比被调节为50％。应用系统控制器2通过PWM信号的形式利用一个独立I/O口将设定的速度输入到电子换向电机控制器1里面。电子换向电机其出厂时的标注信息是：额定工作电压220V、最大输出功率500W、在1000转/分钟时输出最大的扭矩5牛米等，同样可以利用调整PWM信号的占空比将这些信息通过一个独立I/O口反馈到应用系统控制器2。同样，电机实际转速可以是通过与转速成正比的脉冲频率信号来实现，电机实际转速V＝F*K(F是信号的频率，K是一个常数)，通过独立的一个I/O口将数据反馈到应用系统控制器2。

当然，如果我们在相应的I/O口用低电平选择恒转矩工作模式时，输入的工作参数只是设定转矩。

实施例2：另一种电子换向电机其出厂时的标注信息是：额定工作电压110V、最大输出功率370W；它的工作模式有4种，第一是恒转速工作模式，第二是恒扭矩方式，第三是恒功率方式，第四是分时间段变换运行速度的方式，电子换向电机控制器1通过一个I/O口的编码控制实现从应用系统控制器2输入工作模式信号，即采用每种工作模式用编码信号形式实现，例如恒转速工作模式的编码信号为001，恒扭矩方式编码信号为002，恒功率方式编码信号为003，分时间段变换运行速度的工作模式为004，通过向电子换向电机控制器1输入一串经过编码的脉冲信号来实现。当然，当选择恒功率工作模式时，工作参数只是设定的功率。

实施例3：在实施例2的基础上，电子换向电机控制器1可以采集更加多的信息反馈到应用系统控制器2，例如：电机实际工作电流大小、工作温度、实际输出功率等信息，以便应用系统控制器2获取更加多的信息，从而更能有效控制电子换向电机。电子换向电机控制器1可以通过连接引线的方式与应用系统控制器2连接，电子换向电机控制器1也可以通过接插端子的形式与应用系统控制器2连接。如图4和图5所示，电子换向电机控制器1的I/O可以用引出导线3与应用系统控制器2的I/O口连接以传送数据，也可以用接插座4的形式并通过接插端子5与应用系统控制器2的I/O口连接以传送数据。

Claims

1.一种电子换向电机控制器的通信方法，适用一台电子换向电机与一个应用系统控制器(2)之间的通信，所述的应用系统控制器(2)是空调控制器或者是壁炉控制器，所述的电子换向电机控制器(1)的I/O用引出导线与应用系统控制器(2)的I/O口连接以传送数据或者用接插座的形式并通过接插端子与应用系统控制器(2)的I/O口连接以传送数据，所述的电子换向电机控制器包括电源电路、微处理器电路、功率驱动电路、信号处理电路，电源电路的输入端连接交流电源输入，电源电路的输出端分别为功率驱动电路和微处理器电路提供电源，微处理器电路与功率驱动电路连接，功率驱动电路的输出端连接电机的线圈绕组，信号处理电路从电机提取信号，信号处理电路的输出端连接微处理器电路的输入端，微处理器具有多个输出输入I/O口，其特征在于：电子换向电机控制器(1)至少从应用系统控制器(2)接收如下两种数据：工作模式和工作参数；

电子换向电机控制器(1)至少向应用系统控制器(2)反馈如下三种数据：电机实际转速、电机自我标识、电机出错标识。

2.根据权利要求1所述的一种电子换向电机控制器的通信方法，其特征在于：

所述的工作参数可以是转速、功率、扭力或电流。

3.根据权利要求1或2所述的一种电子换向电机控制器的通信方法，其特征在于：工作模式可以是恒定转速运行方式、恒定转矩运行方式、恒定功率运行方式或恒风量工作方式。

4.根据权利要求1或2所述的一种电子换向电机控制器的通信方法，其特征在于：工作参数的传送是通过PWM信号的形式实现，或者是通过一串编码来实现。

5.根据权利要求1或2所述的一种电子换向电机控制器的通信方法，其特征在于：电机实际转速是通过与转速成正比的脉冲频率信号来实现，或者是通过一串编码来实现。

6.根据权利要求1或2所述的一种电子换向电机控制器的通信方法，其特征在于：电机自我标识是指电机出厂时的状态信息，电机自我标识的传送通过占空比可变的PWM信号来实现，或者是通过一串编码来实现。

7.根据权利要求1或2所述的一种电子换向电机控制器的通信方法，其特征在于：电机出错标识是通过高低电平信号来实现，或者是通过一串编码来实现。

8.根据权利要求1或2所述的一种电子换向电机控制器的通信方法，其特征在于：电子换向电机控制器(1)与应用系统控制器(2)之间用于传送信息的I/O口采用光电藕合器隔离。