CN105827158B - 一种电机装置、设备及控制方法 - Google Patents

一种电机装置、设备及控制方法 Download PDF

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    • H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another

Abstract

本发明涉及一种电机装置、设备及控制方法，其中所述电机装置包括控制器、继电器组以及至少两个电机；每一所述继电器组包括一用于控制电机正转的第一继电器和用于控制电机反转的第二继电器；所述控制器的输出端与所述继电器的输入端相连，至少一个所述继电器与两个电机连接,且每一电机连接一个第一继电器和一个第二继电器；所述控制器用于控制在同一时间，一个继电器至多控制一个电机的转动。根据本发明实施例，运用现有继电器的相关技术，接上连接线来交互使用未被占用的继电器引脚，利用软件控制来控制继电器，从而节省了继电器用量，节省空间和成本。

Description

一种电机装置、设备及控制方法
技术领域
本发明涉及电机控制领域，特别是涉及一种电机装置、设备及控制方法。
背景技术
在对电机的控制中，涉及到电机的正转和反转。在通过继电器来控制电机的正转和反转时，传统的方法是一个电机通过两个继电器来控制，其中一个继电器控制电机的正转，另一个继电器控制电机的反转。如果在一个系统中需要对N个电机进行正/反转控制，就必须有2N个继电器；比如在YFW6250中用到5个电机，此时需要用到10个继电器。继电器的数量多会增加电路板面积和成本。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种电机装置、设备及控制方法，通过交互使用未被占用的继电器，以减少继电器数量，节省空间和成本。
为实现上述目的，本发明提供了一种电机装置，所述电机装置包括控制器、继电器组以及至少两个电机；
每一所述继电器组包括一用于控制电机正转的第一继电器和用于控制电机反转的第二继电器；
所述控制器的输出端与所述继电器的输入端相连，至少一个所述继电器与两个电机连接,且每一电机连接一个第一继电器和一个第二继电器；
所述控制器用于控制在同一时间，一个继电器至多控制一个电机的转动。
优选的，所述的电机装置包括三个电机和两个继电器组。
优选的，所述电机装置还包括用于采集所述电机的状态的采样电路，所述控制器用于根据所述采样电路采集的所述电机的状态进行控制。
优选的，所述电机装置还包括用于对所述继电器及所述控制器供电的电源。
优选的，所述电机装置还包括与所述控制器相连的掉电告警电路，用于在检测到掉电时，产生告警信号。
本发明另一方面提供了一种电机控制方法，应用在上述电机装置中，所述控制方法包括：
所述控制器接收电机正转的控制指令，控制所述电机与对应的第一继电器接通并使所述电机与对应的第二继电器断开；
所述控制器接收电机反转的控制指令，控制所述电机与对应的第二继电器接通并使所述电机与对应的第一继电器断开。
优选的，所述控制方法包括：
所述控制器接收电机正转的控制指令，并在检测到所述电机对应的第一继电器空闲时，接通所述电机与对应的第一继电器，并使所述电机与对应的反转的继电器断开；
所述控制器接收电机反转的控制指令，并在检测到所述电机对应的第二继电器空闲时，接通所述电机与对应的第二继电器，并使所述电机与对应的第一继电器断开。
优选的，所述电机装置还包括用于采集所述电机的状态的采样电路，所述方法包括：所述控制器根据所述采样电路采集的所述电机的状态进行控制。
本发明还提供了一种电机设备，所述设备包括上述电机装置。
与现有技术中控制N个电机的正/反转需要2N个继电器相比，本发明的实施例具有以下优点：
根据本发明的构思，可通过接上连接线，并通过控制器的控制，使不同电机交互使用没用到的继电器的引脚，即交替使用继电器，增加了继电器的利用率，也就减少了继电器的用量，从而减少了空间和成本。
附图说明
图1为根据本发明的一种电机装置实施例的模块结构示意图；
图2为根据本发明中三个电机时的电机装置结构图；
图3为根据本发明的电机装置实施例中的控制器的电路图；
图4为根据本发明的电机装置实施例中的继电器组的电路图；
图5为根据本发明的电机装置实施例中的电机的电路图；
图6为根据本发明的电机装置实施例中的采样电路的电路图；
图7为根据本发明的电机装置实施例中的电源的电路图；
图8为根据本发明的电机装置实施例中的掉电告警电路的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。应当理解的是，本文中所描述的具体实施例仅用于解释本发明的原理，并不用于限定本发明。
本发明的实施例提供的电机装置包括控制器、继电器组以及至少两个电机；每一继电器组包括一用于控制电机正转的第一继电器和用于控制电机反转的第二继电器；该控制器的输出端与该继电器的输入端相连，至少一个该继电器与两个电机连接,且每一电机连接一个第一继电器和一个第二继电器；该控制器用于控制在同一时间，一个继电器至多控制一个电机的转动。通过该方案，不同的电机可以交互使用未被占用的继电器，从而减少了继电器用量，节省了空间和成本。
图1示出了根据本发明电机装置各结构的连接示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明的实施例相关的部分。
如图1所示，电机装置1包括电机2(数量至少为两个)、继电器3(至少一组)、控制器4。继电器3包括两个继电器，其中一个继电器控制电机2的正转，另一个继电器控制电机2的反转。继电器3的输出端连接至电机2的输入端，控制电机2的转动。控制器4的输出端连接至继电器3的输入端，并控制继电器3与电机2的连接和断开，进而控制电机2的转动。
根据另一个实施例，电机装置1进一步包括采样电路5。采样电路5的输入端连接至电机2的采样端，且其输出端连接至控制器4的输入端。采样电路5对电机2的当前位置进行采样，并将采样信息传递给控制器4。控制器4根据需要(如用户指令)并结合采样电路5所采集到的信息(如对应的继电器是否空闲)控制继电器3与电机2的连接和断开，进而控制电机2的转动。
根据另一个实施例，电机装置1还包括电源6。电源6的输出端连接至继电器3和控制器4的输入端，为继电器3和控制器4供电。
根据另一个实施例，电机装置1还包括掉电告警电路7。掉电告警电路7的输入端连接至控制器4，当检测到掉电时生成告警信号。
图2示出了本发明的一个具体实施例，在该实施例中电机数量为3个，继电器为两组，如图所示电机具有电机201、电机202和电机203，继电器分为第一继电器组和第二继电器组，其中每组继电器包括分别控制电机的正转和反转的两个继电器，在附图中，继电器组后采用符号“+”和“-”分别表示控制电机正转和控制电机反转的继电器(例如，“继电器组1+”表示第一继电器组中控制电机正转的继电器，以此类推)。上述电机以及继电器数量仅是作为示例来对本发明原理进行解释，也可以根据实际需要采用其他数量的电机和继电器。
在图2所示实施例中，电机201的输入端与第一继电器组中的继电器组1+和继电器组1-的输出端引脚相连接，继电器组1+和继电器组1-分别控制电机201的正转和反转。与此类似，电机202的输入端与继电器组2中的继电器组2+和继电器组2-的输出端引脚相连接，继电器组2+和继电器组2-分别控制电机202的正转和反转。电机203的输入端与继电器组1中的继电器组1+和继电器组2中的继电器组2-的空置的另一输出端引脚相连接，继电器组1+和继电器组2-分别控制电机203的正转和反转。在该实施例中，当电机201使用继电器组1-进行反转时，继电器组1+空闲，此时电机203可以使用继电器组1+；显然的，当电机202使用继电器组2+进行正转时，继电器组2-空闲，此时电机203可以使用继电器组2-。本领域技术人员可以容易的理解，在该实施例中，电机203也可以与继电器组1-、继电器组2+相连。
与现有技术中3个电机需要6个继电器来控制其运转相比，上述实施例减少了继电器的使用，相应降低了所需的电路板面积，减低了成本。
可以预见的，电机的数量越多，相比现有技术，所能减少的继电器的数量越多。
本发明还提供了电机装置的控制方法。以图1和图2中所示的电机装置作为示例，根据一个实施例，当接收到电机201正转的控制指令时，控制器4控制电机201与继电器组1+接通，并使电机201与继电器组1-断开；当接收到到电机201反转的控制指令时，控制器4控制电机201与继电器组1-接通，并使电机201与继电器组1+断开。该控制方法同样地适用于电机202和电机203。
根据另一个实施例，采样电路5对电机201、202、203的使用状态进行采样，同时将所采集的信息发送给控制器4。例如，当控制器4接收到电机203的正转控制指令时，同时控制器接收采样电路5所传送的表示电机201反转的信息(也即，表示继电器组1+空闲、继电器组1-运转)，控制器4根据该控制指令控制电机203与继电器组1+接通，同时使电机203与继电器组2-断开，电机203正转。
与此类似的，当控制器4接收到电机203的反转控制指令时，同时控制器接收采样电路5所传送的表示电机202正转的信息(也即，表示继电器组2-空闲、继电器组2+运转)，控制器4根据该控制指令控制电机203与继电器组2-接通，同时使电机203与继电器组1+断开，电机203反转。上述控制方法也适用于电机201和电机202。
假如控制器4接收到电机203的反转控制指令时，同时控制器接收采样电路5所传送的表示电机202反转的信息，控制器4据此判断到继电器组2-正在运行，那么控制器4将不会发出控制电机203与继电器组2-接通的指令。
图3至图8分别为根据本发明的电机装置1的实施例中的控制器4、继电器3、电机2、采样电路5、电源6和掉电告警电路7的更具体的电路图。在图3至图8所示实施例中，电机数量为3个，继电器数量为4个，但该数量仅是作为示例来对本发明原理进行解释，也可以根据实际需要采用其他数量的电机和继电器。
在图3至图8中所示的电机装置1中，继电器3包括两个继电器组1和继电器组2，其中继电器组1包括分别控制电机正转和反转的继电器组1+和继电器组1-；继电器组2包括分别控制电机正转和反转的继电器组2+和继电器组2-。电机2包括电机201、202和203。继电器组1+的输出端MOTOR1+的两个引脚分别与电机201的输入端MOTOR1+和电机203的输入端MOTOR1+连接；继电器组1-的输出端MOTOR1-与电机201的输入端MOTOR1-连接。继电器组2+的输出端MOTOR2+与电机202的输入端MOTOR2+连接,继电器组2-的输出端MOTOR2-的两个引脚分别与电机202的输入端MOTOR2-和电机203的输入端MOTOR2-连接。
控制器4的输出端MOTOR1_UP_OUT、MOTOR1_DN_OUT、MOTOR2_UP_OUT、MOTOR2_DN_OUT连接至继电器3的输入端MOTOR1_UP_OUT、MOTOR1_DN_OUT、MOTOR2_UP_OUT、MOTOR2_DN_OUT。
采样电路5的输入端Hall_NI1、Hall_NI2连接至电机2的采样端Hall_NI1、Hall_NI2，且其输出端MOTOR1_HALL、MOTOR2_HALL连接至控制器4的输入端MOTOR1_HALL、MOTOR2_HALL。
掉电告警电路7的输入端POWER-CHECK连接至控制器4的端口POWER-CHECK，当检测到掉电时生成告警信号。
本发明还提供了一种电机设备，该电机设备包括一个或多个如上所述的电机装置。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电机装置，其特征在于，所述电机装置包括控制器、两个继电器组以及三个电机；
每一所述继电器组分别包括一用于控制电机正转的第一继电器和用于控制电机反转的第二继电器；
所述控制器的输出端与每一继电器的输入端相连，且每一电机连接一个第一继电器和一个第二继电器；
所述控制器用于控制在同一时间，一个继电器至多控制一个电机的转动；
第一个电机的输入端与第一个继电器组中的第一继电器和第二继电器的输出端引脚相连接，第一继电器和第二继电器分别控制第一个电机的正转和反转；
第二个电机的输入端与第二个继电器组中的第一继电器和第二继电器的输出端引脚相连接，第一继电器和第二继电器分别控制第二个电机的正转和反转；
第三个电机的输入端与第一个继电器组中的第一继电器和第二个继电器组中的第二继电器的空置的另一输出引脚相连接，或第三个电机的输入端与第一个继电器组中的第二继电器和第二个继电器组中的第一继电器相连接。
2.如权利要求1所述的电机装置，其特征在于，所述电机装置还包括用于采集所述电机的状态的采样电路，所述控制器用于根据所述采样电路采集的所述电机的状态进行控制。
3.如权利要求1所述的电机装置，其特征在于，所述电机装置还包括用于对所述继电器及所述控制器供电的电源。
4.如权利要求3所述的电机装置，其特征在于，所述电机装置还包括与所述控制器相连的掉电告警电路，用于在检测到掉电时，产生告警信号。
5.一种电机控制方法，应用在如权利要求1-4任一项所述的电机装置中，其特征在于，所述控制方法包括：
所述控制器接收电机正转的控制指令，控制所述电机与对应的第一继电器接通并使所述电机与对应的第二继电器断开；
所述控制器接收电机反转的控制指令，控制所述电机与对应的第二继电器接通并使所述电机与对应的第一继电器断开。
6.如权利要求5所述的电机控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
所述控制器接收电机正转的控制指令，并在检测到所述电机对应的第一继电器空闲时，接通所述电机与对应的第一继电器，并使所述电机与对应的反转的继电器断开；
所述控制器接收电机反转的控制指令，并在检测到所述电机对应的第二继电器空闲时，接通所述电机与对应的第二继电器，并使所述电机与对应的第一继电器断开。
7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述电机装置还包括用于采集所述电机的状态的采样电路，所述方法包括：所述控制器根据所述采样电路采集的所述电机的状态进行控制。
8.一种电机设备，其特征在于，所述设备包括如权利要求1-4任一项所述的电机装置。
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