CN103354976A - 电机控制方法和设备 - Google Patents
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Abstract
公开了电机控制器的多个实施例。在示例性实施例中,可以基于电力损失的持续时间指示电机控制器选择操作设定。在示例性实施例中,系统包括在电源断开的同时提供电力给电机控制器中的微控制器的电池或电容。
Description
技术领域
本发明通常直接针对控制电机的领域,特别是用于从多个存储的设定中选择一个设定并根据所选择的设定操作电机的电机控制器的配置。
背景技术和发明内容
能够在多个可选择的速度上操作的变速电机在本领域熟知。同样熟知的是变速电机的电机控制器可以存储多个操作设定。例如,电机控制器可存储“安静”设定,即当启动时,配置电机控制器在安静模式(例如在低速设定)中操作电机。另一种设定可称为“最大化”且将涉及在高速上操作电机。
US专利第6,481,652,6,854,673和7,048,213号中公开了用于食物废物处理装置的多种操作设定,其每一个的全部公开通过参考合并于此。例如,US专利第6,854,673号公开了一种在诸如软启动模式,最优研磨模式,空闲模式,清洗模式,和抗干扰模式的操作模式中用于操作食物废物处理机的电机控制器。
电机控制器可接收指令以启动来自外部电子装置的特殊设定。例如,洗碗机可包括洗碗机控制单元,电机和电机控制器。洗碗机控制单元经由低压通信线发送指令给电机控制器。指令可包括来自多个存储的设定中的用于启动特殊的存储设定的指令。
在此发明人已经确定了在主控制单元(例如,洗碗机控制单元)和电机控制器之间提供专用通信线具有的多个问题。例如,通信线易受到电磁干扰和损坏。提供专用的通信线也可能需要例如RS232驱动器,光耦合器,或CAN总线驱动器的通信硬件。
在一个示例性实施例中,在此发明人公开了一种不需要专用通信线的与电机控制器通信的创新技术。
在一个示例性实施例中,在此发明人公开了一种通过控制提供给电机的电力来与电机控制器通信的创新技术。
图1描述了一种用于包括电机109的装置的示例性电路图。该装置包括可以为现有技术中公知的交流(AC)电源的主电源101。主电源101可能包括或不包括用于转换交流电为直流电(DC)的整流器。该装置进一步包括装置控制器103,该装置控制器103包括用于控制该装置的高级操作的逻辑。例如,在洗碗机中,装置控制器103可包括用于接收用户输入(例如,经由按钮和开关)并引导多种洗碗机部件的操作的逻辑(例如微控制器),其中多种洗碗机部件例如为肥皂分配器,显示灯,一个或多个水泵,一个或多个继电器等。继电器105可操作用于基于控制线191上的输入连接或断开电源线181和183。电机控制器107控制传递给电机109的电力。装置控制器103经由控制线191操作继电器105以连接或断开到电机控制器107和电机109的电力。继电器105可以位于或不位于与装置控制器103相同的外壳内。装置控制器103经由控制线189与电机控制器107通信。电机控制器107可包括用于存储多个电机操作设定的存储器。装置控制器103可经由控制线189发送设定选择指令给电机控制器107。响应于这样的设定选择指令,电机控制器107启动指定的设定并根据该设定操作电机109。
在此发明人公开了一种用于指示电机控制器选择可操作的设定而不需要专用的通信线的创新技术。在一个示例性实施例中,如在此详细公开的,电机控制器配置为基于电机电力状态的变化选择操作的设定。
附图说明
图1描述了一种需要用于与电机控制器通信的专用通信线的现有技术系统。
图2描述了一种根据示例性实施例与电机控制器通信的创新系统。
图3描述了一种电机控制器的示例性电路图。
图4描述了一种在电机控制器中用于选择设定的示例性流程图。
图5描述了一种在电机控制器中用于选择设定的示例性的状态机图。
具体实施方式
图2描述了一种用于诸如洗碗机,食物废物处理装置,或任意具有电机的装置的示例性电路图。图2的示例性装置包括为如在现有技术中公知的交流电(AC)电源的主电源201。主电源201可以包括或不包括用于转换交流电为直流电(DC)的整流器。该装置进一步包括包含用于控制装置的高级操作的逻辑的装置控制器203。例如,在洗碗机中,装置控制器203可包括用于接收用户输入(例如,经由按钮或开关)和引导诸如肥皂分配器,显示灯,一个或多个水泵,一个或多个继电器等的多个洗碗机部件的操作的逻辑(例如微控制器)。继电器205可操作用于基于控制线291上的输入连接或断开电源线281和283。电机控制器207控制传送到电机209的电力。电机控制器207和电机209可以位于或不位于单个外壳中。下面将参考图3详细描述示例性的电机控制器207。装置控制器203经由控制线291操作继电器205以连接或断开到电机控制器207和电机209的电力。在图2的实施例中,在装置控制器203和电机控制器207之间不提供控制线。相反,装置控制器203配置为仅仅通过操作继电器205发送指令(例如设定选择指令)到电机控制器207。在一个示例性实施例中,电机209包括经由数据线293发送数据给电机控制器207的传感器。可以在电机中使用的传感器的例子包括霍尔传感器,旋转编码器等。霍尔传感器和/或旋转编码器可用于感应转子位置。
电机209可以为任意类型的变速电机。变速电机的例子包括开关磁阻电机(SRM),控制感应电动机(CIM),无刷永磁(BPM)电机,或通用电机。显而易见的是多个电机可以通过单个电机控制器操作。
图3描述了用于示例性电机控制器,例如电机控制器207的电路图。电机控制器经由电源线283接收输入电力。电源检测电路301监视电源线283并在指示电源线283状态的数据线381上提供输出信号。例如,如果在电源线283上检测到足够的电流,则电源检测电路301可配置为在数据线381上提供5伏的输出电压。电机电源303操作以根据在输入控制线385上接收的控制输入,经由输出电源线285向一个或多个受控制的电机提供电力。控制器305经由数据线381接收来自电源检测电路301的输入并且经由控制线385控制电机电源303。控制器电源307向控制器305提供电力。控制器电源可接收经由电源线283或来自其他来源的电力。在图3的实施例中,控制器电源307包括用于转换在电源线283上接收的电力为适于对控制器305供电的形式的电路。控制器电源307可包括具有足以为控制器305提供足够长时间段的电力的存储能力的电池或电容器。多少时间是充足的可取决于拟选的电机控制器的应用。在一个示例性实施例中其中电机控制器拟用于在洗碗机中使用,控制器电源307包括470微法的电容器。控制器305经由控制线385控制电机电源303来控制电机。在图3的实施例中,控制器305包括用于存储有关多个操作设定的数据的存储器。如在现有技术中公知的,电机的操作设定包括用于控制随着时间提供给电机的电力的指令。控制器305配置为选择并执行所存储的操作设定。在一个示例性实施例中,输入电源283包括直流电源信号,且电机电源303包括脉宽调制电路。在另一个示例性实施例中,输入电源线283包括交流电信号且电机电源包括振幅调制电路。控制器305可操作用于控制电机电源从而因此经由输出电源线285控制传送给电机的电力级别。控制器305可包括用于经由数据线293接收来自所控制的电机的处理数据的逻辑。例如,电机控制器305可接收来自位于电机中的旋转编码器或霍尔传感器的位置数据。
图4描述了一种用于基于输入电力的连接和断开来选择操作设定的电机控制器的执行的示例性流程图。在步骤401中控制器等待电源开启。当电源开启时,控制器进入到步骤403,在其中变量On_Count初始化为0。在步骤405,控制器比较On_Count的值和预设常数T1。如果On_Count大于或等于T1则流程进行到步骤407。如果On_Count小于T1,则流程进行到步骤409。在步骤407控制器根据操作设定A操作电机。在步骤409控制器轮询电力状态的输入指示以确定电源是否关闭。如果电源关闭则流程进入步骤411。如果电源没有关闭,则流程进入步骤413,其中控制器使On_Count的值递增。例如,如果测量到的时间是毫秒(ms)级则在步骤413控制器等待1ms然后使On_Count值增加1并且返回到步骤405。在步骤411控制器初始化变量Off_Count的值为0并且流程进入到步骤415。在步骤415控制器轮询电力状态的输入指示。如果电源开启则流程进入到步骤419。如果电源没开启则流程进入到步骤417。在步骤417控制器使Off_Count的值递增,等待一段预定时间(如参考步骤413在上述所描述的),并且进入到步骤415。在步骤419控制器测试是否Off_Count的值小于预设常数T2。如果Off_Count小于T2则流程进入到步骤421,在其中控制器执行操作设定B。否则,流程进入到步骤423其中控制器执行操作设定C。
图5描述了由用于基于输入电源的连接和断开来选择操作设定的电机控制器的执行的示例性状态图。
如在此描述的,装置控制器(例如,装置控制器203)可以指示电机控制器(例如,电机控制器207)仅仅通过控制电源到电机连接和断开(例如,经由继电器205)来选择特殊的设定。电机控制器207可以配置为基于电源连接和/或断开的持续时间来选择操作设定,例如如图4所示。装置控制器203则可以配置为根据合适的计时通过操作继电器205来选择操作设定。例如,在图4示出的实施例中,装置控制器可以指示电机控制器仅仅通过连续地提供大于或等于T1的持续时间的电源来选择操作设定A。为了选择操作设定B,装置控制器向电机提供少于T1持续时间的电源,然后断开电源连接小于T2,然后重新连接电源。为了选择操作设定C,装置控制器向电机提供小于T1持续时间的电源,然后断开电源连接大于或等于T2的时间长度,然后重新连接电源。
在图4的示例性实施例中可通过在适当的时间间隔连接或断开电源到电机和电机控制器来选择三个操作设定(A,B和C)。对于那些本领域普通技术人员来说显而易见的是通过在图4的示例性流程图中增加额外的步骤可以使得多于三个的操作设定可用。例如,可以修改步骤419使得如果Off_Count小于T2则选择设定B,如果Off_Count大于T2但小于T3则选择设定C,且如果Off_Count大于T3则选择第四设定D。
应当理解的是预设时间常数(例如T1,T2,T3)为在控制器的制造期间可设定的预设常数,或可以经由用户输入在制造后设定。T1和T2的示例值分别为150毫秒和300毫秒。
在一个示例性实施例中,系统可以配置为利用中断服务程序代替轮询输入。例如,指示电力状态的数据线381可以连接到控制器上的中断输入,其中该中断输入引起控制器在线电平(line level)的改变上中断。当接收到中断时,控制器将执行图4或5的流程图中实施的中断服务程序。
示例性的操作设定包括安静,软启动,清洗,最大速度,和洗涤模式。在示例性实施例中,每一种设定包括在设定开始的软启动设定。如在现有技术公知的,到电机的缓慢倾斜上升的电力具有许多优点,包括减少的噪音,减少的发热,和减少的退磁。
虽然已经详细描述了本发明具体的实施例,但对于那些本领域技术人员可以理解的是这些细节的不同的修改和变化可以在本公开所有教导的基础上改进。因此,公开的特定装置意味着仅是示例性的并且不作为发明范围的限制,其中发明的范围是由附加的权利要求和任意和所有其等同的全部范围给出。应当理解的是在此公开的实施例包括如在此公开的和/或在任意从属权利要求中描述的特征的任意和全部的组合。
Claims (18)
1.一种电机控制器,包括:
存储器,配置为存储多个用于操作电机的操作设定;和
处理器,配置为(1)接收指示电机电力状态的变化的输入,和(2)基于所接收的输入选择操作设定。
2.如权利要求1所述的电机控制器,其中所述处理器进一步配置为(3)根据所选择的操作设定来提供控制输出以操作电机。
3.如权利要求1所述的电机控制器,其中所述处理器配置为基于所接收的指示开启多于第一预设时间长度的电机电力状态的所接收的输入来选择第一操作设定。
4.如权利要求3所述的电机控制器,其中所述处理器配置为在基于所接收的指示开启少于所述第一预设时间长度的电机电力状态的所接收的输入来选择第二操作设定,然后是关闭小于第二预设时间长度的电机电力状态,然后是开启的电机电力状态。
5.如权利要求4所述的电机控制器,其中所述处理器配置为基于所接收的指示开启小于所述第一预设时间长度的电机电力状态的输入指示来选择第三操作设定,然后是关闭多于所述第二预设时间长度的电机电力状态,然后是开启的电机电力状态。
6.如权利要求1所述的电机控制器,其中所述处理器配置为在洗碗机中操作电泵电机,并且其中存储在所述存储器中的所述多个操作设定包括来自由安静模式,软启动模式,清洗模式,和洗涤模式组成的组中选择的至少一个。
7.如权利要求1所述的电机控制器,其中所存储的操作设定中的每一个包括在开始时的软启动模式。
8.一种电机控制器,包括:
存储器,配置为存储多个用于操作电机的操作设定;和
处理器,配置为(1)接收指示电机电力状态的多个变化的输入,(2)存储指示在所述多个变化之间的消耗时间的时间数据,(3)基于所存储的时间数据选择操作设定。
9.如权利要求8所述的电机控制器,其中所述处理器进一步配置为:(4)根据所选择的操作设定操作电机。
10.如权利要求8所述的电机控制器,其中所存储的时间数据包括电机电力状态已经开启的消耗时间的指示。
11.如权利要求8所述的电机控制器,其中所存储的时间数据包括电机电力状态已经关闭的消耗时间的指示。
12.如权利要求8所述的电机控制器,其中所存储的时间数据包括电机电力状态已经开启的消耗时间的指示和电机电力状态已经关闭的消耗时间的指示。
13.如权利要求8所述的电机控制器,其中所述操作设定从由安静模式,软启动模式,清洗模式,和洗涤模式组成的组中选择。
14.一种方法,用于选择电机控制器中的操作设定,该方法包括:
接收指示电力状态的输入;
基于所接收的输入选择操作设定。
15.一种方法,用于选择电机控制器中的操作设定,该方法包括:
接收指示电力正连接的输入;
计时连续连接电力的持续时间;
如果电力连接大于第一预设时间阈值则选择第一操作设定。
16.如权利要求15所述的方法,进一步包括:
接收指示电力正断开的输入;
计时电力连续断开的持续时间;
接收指示电力正连接的输入;
如果电力断开小于第二预设时间阈值则选择第二操作设定。
17.如权利要求16所述的方法,进一步包括:
如果电力断开大于所述第二预设时间阈值则选择第三操作设定。
18.如权利要求16所述的方法,进一步包括:
如果电力断开大于所述第二预设时间阈值但是小于第三预设时间阈值则选择第三操作设定,并且如果电力断开大于所述第三预设时间阈值则选择第四操作设定。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20131016 |