CN114583895B - 一种具有联网通讯功能的bldc电机及电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有联网通讯功能的BLDC电机及电器设备，包括电机本体和电机控制器,电机本体包括定子组件和转子组件，电机控制器包括线路板，线路板上集成微处理器、逆变电路和网络通讯模块，还包括若干条地址选择引线，若干条地址选择引线分别与微处理器的若干个输入端口连接，通过给予若干条地址选择引线的信号来获得通信地址，以便微处理器通过网络通讯模块与外界联网通讯。它更改通讯地址不需要拆开设备和电机控制器，而且在出厂时不需要做额外的地址标识，可以做到完全的一致性，便于生产；本方案使用一款软件即可，同时不需要做额外的标识，生产方便，灵活更改地址。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有联网通讯功能的BLDC电机及电器设备。
背景技术
现在，为实现一台电气设备（主机）控制多台BLDC电机（从机），经常选用抗干扰能力强和可高速通讯的485通讯设计，但一控多，需要多台BLDC电机有着各自完全不同的地址选择。其中多台BLDC电机各自的地址必须是唯一的，不然会造成整个通讯系统的紊乱。
为实现多台BLDC电机的不同地址以供主机和从机进行互相识别。分别有如下3种技术方案；
（1）在电机控制器中设置拨码电路设置，在出厂前或安装前将几台设备的拨码调到各自不同的位置，通过芯片识别对其分配不同的地址。见专利号为：CN202010281701.2、名称为一种MODBUS网卡的发明专利。
（2）地址软件固化，在出厂前对设备编写不同的程序，程序的不同点在于设置的地址不一样。控制几台电机，就有几款程序。
（3）利用可读取存储设置，在485通讯网络中，对每一个设备发送带有地址的通讯代码，设备在接收后将其存储在自己的可读取存储结构中。完成多台设备的地址控制。
但是，从以上的描述中来看，我们能明显看到其各个技术的缺点：
（1）第一个技术方案的缺点为；需要在出厂前就设置好各自的地址状态，即每一台控制器的地址都需要标识处理，而且若客户端后续需要更改地址，则需要拆下设备并拆开到控制器模块再去手动更改拨码。
（2）第二个技术方案的缺点为；需要在出厂前给控制模块分配不同的软件，还需要做好标识处理，并且在客户端的时候将无法手动更改地址。
（3）第三个技术方案的缺点为，整个系统不够可靠，如果哪个地址分配出现错误将会导致整个系统的错乱。或者是某个设备损坏进行更换，其地址并不会沿用他之前的地址，这种情况下整个系统也会紊乱。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有联网通讯功能的BLDC电机及电器设备，能解决背景技术中提到的3种技术方案存在的技术问题。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种具有联网通讯功能的BLDC电机，包括电机本体和电机控制器,电机本体包括定子组件和转子组件，电机控制器包括线路板， 线路板上集成微处理器、逆变电路和网络通讯模块，其特征在于：还包括若干条地址选择引线，若干条地址选择引线分别与微处理器的若干个输入端口电连接，通过给予若干条地址选择引线的信号来获得通信地址，以便微处理器通过网络通讯模块与外界联网通讯。
上述的线路板上还集成有电源电路，电源电路的输出端提供直流电源，电源电路的输出端还电连接一根低压电源引出线，低压电源引出线为地址选择引线提供信号源。
上述若干条地址选择引线和一根低压电源引出线的一端伸出到电机的外面，若干条地址选择引线和一根低压电源引出线的另一端连接在线路板上出。
上述的低压电源引出线与所有地址选择引线分别电连接，或者低压电源引出线与所有地址选择引线分别断开不连接，或者低压电源引出线与部分地址选择引线分别电连接，形成不同的通讯地址选择。
上述的低压电源引出线连接一个端子母插座，每条地址选择引线的端部连接一个端子插头，端子插头插接在端子母插座里面实现低压电源引出线与地址选择引线的电连接。
上述的低压电源引出线通过一路光耦隔离电路引出，若干条地址选择引线分别通过若干路光耦隔离电路引出。
上述的网络通讯模块是RS485通讯模块或者RS232通讯模块。
上述的微处理器是单片机MCU或者数字信号处理器DSP。
上述的若干条地址选择引线是指1至16条的范围。
一种电器设备，包括多台BLDC电机及主控制线路板，主控制线路板控制多台BLDC电机工作，其特征在于：所述的多台BLDC电机是上述所述的具有联网通讯功能的BLDC电机，多台BLDC电机通过网络通讯模块连接到通讯总线上与主控制线路板进行相互通讯，所述的多台BLDC电机是指2台或者2台以上，每台BLDC电机通过给予若干条地址选择引线的信号来获得唯一通信地址。
本发明与现有技术相比，具有如下效果：
（1）本发明的BLDC电机更改地址选择时，只需给予若干条地址选择引线的不同信号来获得通信地址，以便微处理器通过网络通讯模块与外界联网通讯。不需要拆开设备和电机控制器，而且在出厂时不需要做额外的地址标识，可以做到完全的一致性，便于生产。
（2）本发明的电机控制器不需要使用多个软件，本方案使用一款软件即可，同时不需要做额外的标识，生产方便，灵活更改地址。
（3）本发明中，若有设备或者BLDC电机损坏，需要更换，只需要将新BLDC电机在外面的地址选择引线和之前一样接好，即可正常使用，而且在损坏未更换时，也不会影响到其他设备的正常运行 。
（4）本发明的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明
图1 是本发明实施例一的BLDC电机的立体图；
图2 是本发明实施例一的BLDC电机的分解图；
图3是本发明实施例一的BLDC电机的电机控制器的电路方框图；
图4是本发明实施例一采用485通讯模块的电路图；
图5是本发明实施例一增加低压电源引出线后的示意图；
图6 是本发明实施例二的电路方框图；
图7是图6中光耦隔离电路对应的电路图；
图8是本发明实施例三的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
实施例一：
如图1、图2和图3所示，本实施例提供的一种具有联网通讯功能的BLDC电机，包括电机本体100和电机控制器200,电机本体100包括定子组件、转子组件及机壳，定子组件和转子组件安装在机壳内，电机控制器200包括线路板1和控制盒201，线路板1放置在控制盒201里面，线路板1上集成微处理器、逆变电路和网络通讯模块，其特征在于：还包括若干条地址选择引线2，若干条地址选择引线2分别与微处理器的若干个输入端口电连接，通过给予若干条地址选择引线2的信号来获得通信地址，以便微处理器通过网络通讯模块与外界联网通讯。
上述电机本体100安装有检测转子位置的霍尔传感器HALL，转子组件套装在定子组件的里面，逆变电路的输出端与定子组件上线圈绕组电连接，转子位置检测电路将转子的位置信号送到微处理器，微处理器输出信号控制逆变电路工作。
本发明的工作原理是：通过给予若干条地址选择引线2的信号来获得通信地址，图3中的若干条地址选择引线2具有3条，分别为A1、A2、A3，通过给予地址选择引线A1、A2、A3高低电平信号可以得到不同的地址，一共可以获得8个不同地址，分别为000,001、010、011、100、101、110和111，其中0代表该条地址选择引线输入低电平，1代表该条地址选择引线输入高电平。高低电平信号可以从外界获取，也可以在从电机控制器的低压电源获取。如图4所示，上述的线路板1上还集成有电源电路，电源电路的输出端提供直流电源，电源电路的输出端还电连接一根低压电源引出线3，低压电源引出线3为地址选择引线2提供信号源，电源电路的输入端连接交流输入线L、N，电源电路的输出端提供母线电压VDC、低压+5V和+15V电压。低压电源引出线3的一端连接在+5V；图4中低压电源引出线3用B标示，地址选择引线悬空代表输入低电平，地址选择引线与低压电源引出线3电连接代表该条地址选择引线代表输入高电平。以此来获得BLDC电机的通讯地址。例如，当某台具有联网通讯功能的BLDC电机使用在某个电器设备时，将BLDC电机的地址选择引线A1输入低电平，地址选择引线A2输入低电平、地址选择引线A3输入高电平，那BLDC电机的确定唯一的通讯地址是001。若干条地址选择引线2不限于图1至图3中的3条，其数量范围是指1至16条，根据需要而定。
本发明具有如下优点：通过给予若干条地址选择引线2的信号来获得通信地址，以便微处理器通过网络通讯模块与外界联网通讯，更改通讯地址不需要拆开设备和电机控制器，而且在出厂时不需要做额外的地址标识，可以做到完全的一致性，便于生产。也不需要使用多个软件，本方案使用一款软件即可，同时不需要做额外的标识，生产方便，灵活更改地址。当设备或者BLDC电机损坏，需要更换，只需要将新BLDC电机在外面的地址选择引线和之前一样接好，即可正常使用，而且在损坏未更换时，也不会影响到其他设备的正常运行。
如图5所示，上述的若干条地址选择引线2和一根低压电源引出线3的一端伸出到电机的外面，若干条地址选择引线2和一根低压电源引出线3的另一端连接在线路板1上出，结构合理，更改地址灵活方便。
上述的低压电源引出线3与所有地址选择引线2分别电连接，或者低压电源引出线3与所有地址选择引线2分别断开不连接，或者低压电源引出线3与部分地址选择引线2分别电连接，形成不同的通讯地址选择。
上述的低压电源引出线3连接一个端子母插座31，每条地址选择引线2的端部连接一个端子插头21，端子插头21插接在端子母插座31里面实现低压电源引出线3与地址选择引线2的电连接，结构简单，更改地址灵活方便。
上述的网络通讯模块是RS485通讯模块或者RS232通讯模块，图4是本发明的网络通讯模块采用485通讯模块的电路图。
上述的微处理器是单片机MCU或者数字信号处理器DSP。
实施例二：
本实施例是在实施例一基础上的改进：改进点是：如图6、图7所示，上述的低压电源引出线3通过一路光耦隔离电路4引出，若干条地址选择引线2分别通过若干路光耦隔离电路4引出，避免干扰，提高稳定性，有效保护电子元器件。
实施例三：
如图8所示，一种电器设备，包括多台BLDC电机及主控制线路板，主控制线路板控制多台BLDC电机工作，其特征在于：所述的多台BLDC电机是实施例一或者实施例二所述的具有联网通讯功能的BLDC电机，多台BLDC电机通过网络通讯模块连接到通讯总线上与主控制线路板进行相互通讯，所述的多台BLDC电机是指2台或者2台以上，每台BLDC电机通过给予若干条地址选择引线2的信号来获得唯一通信地址。图8中只画出了2台BLDC电机通过485总线与主控制线路板进行通讯。假设每台BLDC电机的若干条地址选择引线2具有3条，分别为A1、A2、A3，通过给予地址选择引线A1、A2、A3高低电平信号可以得到不同的地址，一共可以获得8个不同地址，分别为000,001、010、011、100、101、110和111，即主控制线路板最多可以与8台各自具有唯一通讯地址的BLDC电机进行相互通讯。
以上实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有联网通讯功能的BLDC电机，包括电机本体（100）和电机控制器（200),电机本体（100）包括定子组件和转子组件，电机控制器（200)包括线路板（1），线路板（1）上集成微处理器、逆变电路和网络通讯模块，其特征在于：还包括若干条地址选择引线（2），若干条地址选择引线（2）分别与微处理器的若干个输入端口电连接，通过给予若干条地址选择引线（2）的信号来获得通信地址，以便微处理器通过网络通讯模块与外界联网通讯；
线路板（1）上还集成有电源电路，电源电路的输出端提供直流电源，电源电路的输出端还电连接一根低压电源引出线（3），低压电源引出线（3）为地址选择引线（2）提供信号源；
若干条地址选择引线（2）和一根低压电源引出线（3）的一端伸出到电机的外面，若干条地址选择引线（2）和一根低压电源引出线（3）的另一端连接在线路板（1）上出；
低压电源引出线（3）与所有地址选择引线（2）分别电连接，或者低压电源引出线（3）与所有地址选择引线（2）分别断开不连接，或者低压电源引出线（3）与部分地址选择引线（2）分别电连接，形成不同的通信 地址选择。
2.根据权利要求1所述的一种具有联网通讯功能的BLDC电机，其特征在于：低压电源引出线（3）连接一个端子母插座（31），每条地址选择引线（2）的端部连接一个端子插头（21），端子插头（21）插接在端子母插座（31）里面实现低压电源引出线（3）与地址选择引线（2）的电连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有联网通讯功能的BLDC电机，其特征在于：低压电源引出线（3）通过一路光耦隔离电路引出，若干条地址选择引线（2）分别通过若干路光耦隔离电路引出。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种具有联网通讯功能的BLDC电机，其特征在于：网络通讯模块是RS485通讯模块或者RS232通讯模块。
5.根据权利要求4所述的一种具有联网通讯功能的BLDC电机，其特征在于：微处理器是单片机MCU或者数字信号处理器DSP。
6.根据权利要求5所述的一种具有联网通讯功能的BLDC电机，其特征在于：若干条地址选择引线（2）是指1至16条的范围。
7.一种电器设备，包括多台BLDC电机及主控制线路板，主控制线路板控制多台BLDC电机工作，其特征在于：所述的多台BLDC电机是权利要求1至6任意一项所述的具有联网通讯功能的BLDC电机，多台BLDC电机通过网络通讯模块连接到通讯总线上与主控制线路板进行相互通讯，所述的多台BLDC电机是指2台以上，每台BLDC电机通过给予若干条地址选择引线（2）的信号来获得唯一通信地址。
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