CN201869145U - 一种电子换向电机接口信号转换子线路板 - Google Patents

一种电子换向电机接口信号转换子线路板 Download PDF

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Abstract

一种电子换向电机接口信号转换子线路板，子线路板插接在电机控制器上用来转换信号以便电机控制器与用户端控制系统通信匹配，其特征在于：该子线路板设置8路端口，电源输入端口，10V-35VDC电源输入；模式选择端口，向子线路板输入的信号；PWM信号端口，向子线路板输入的信号，是电机转速/力矩控制命令输入信号；R/T端口，半双工双向异步通信数据线，子线路板与用户端控制系统之间传输数据；COM端口，此端口为控制信号公共端；出错信号端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号；M7：功率指示端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号；速度反馈端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号。它的端口采用新的电气规范，较为简单，便于与客户用户端控制系统匹配信号，形成一个较为通用的标准，便于管理和推广应用。

Description

一种电子换向电机接口信号转换子线路板
技术领域：
本发明涉及一种电子换向电机接口信号转换子线路板
背景技术：
见图1、图2所示，一般电子换向驱动电机包括电机实体和电机控制器，电机实体包括电机的定子和转子部分，电机控制器除了需要与电机实体匹配外，还需要与电机具体的应用系统--即用户端控制系统的控制接口匹配，因为不同的用户端控制系统匹配不同的控制信号，例如空调控制系统与洗衣机控制系统都是用户端的控制系统，两个系统的控制信号完全不一样。传统的做法是针对每一种用户端控制系统就开发一种电机及电机控制器，这样一来产生如下问题：1)电机厂家生产的电机型号非常多，不便于管理和标准化；2)浪费开发时间和研发的投入，因为每一个新的用户端控制系统都需要重新开发一款电机，增加产品的制造成本；3)重新设计需要制定新的生产工艺和认证成本，增加了投入；4)电机应用范围非常窄，不便于大范围推广应用。
为了解决上述的技术问题，现在出现了一些子母线路板对接的电机控制器，将电机控制器的主要功能电路设置在母线路板上，将多种的接口单元电路和身份识别电路设置在多个子线路板上，利用其中一个子线路板与母线路板对接，子线路板上的身份识别电路通知母线路板上的中央控制处理单元，由中央控制处理单元自动配置子线路板上的I/O口类型，从而可以通过更换不同的子线路板就可以应用不同场合，应用范围广，电机生产厂家减少电机的种类便于管理，可以减少电机的研发投入、缩短研发周期，降低产品成本，简化生产工艺，提高效率。
其具体的技术方案如图3、图4和图5所示，电机控制器包括中央控制处理单元、接口电路单元和身份识别电路，中央控制处理单元设置在母线路板上，接口电路单元、身份识别电路设置在子线路板上，通过子线路板和母线路板的对接形成电连接，身份识别电路将识别信号输入到中央控制处理单元，中央控制处理单元根据识别信号自动配置接口电路单元的各个I/o端口的类型。不同种类的接口电路单元匹配的身份识别电路输出不同的信号，形成多个不同的子线路板。中央控制处理单元的输出端连接功率驱动电路模块，转子位置检测电路的输出端连接中央控制处理单元的输入端，功率驱动电路模块和转子位置检测电路都设置在母线路板上。电源电路和模拟量检测电路也设置在母线路板上。电源电路为各部份电路供电。所述的中央控制处理单元是CPU或者是单片机MCU或者是数字信号处理器DSP。母线路板上设置接插端口3，接插端口3里面设置11路接线片，子线路板可以有多个，分别为第一子线路板、第二子线路板和第三子线路板，接插端口3上11路接线片分别为E、N、L、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8，各接线片的可以按如下标准定义，在母线路板上设置有插槽1，子线路板上设置有插接头2，插接头2嵌套在插槽1里面，使子线路板与母线路板电连接起来。
但是为了规范子线路板的信号模式，避免太多太泛滥，便于与客户用户端控制系统匹配信号，有必要对子线路板的作出合理规范，达到基本一致的电气标准，便于管理和推广应用。
发明内容：
本发明的目的是提供一种电子换向电机接口信号转换子线路板，它采用新的电气规范，较为简单，便于与客户用户端控制系统匹配信号，形成一个较为通用的标准，避免子线路板的形式太多太泛滥，便于管理和推广应用。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种电子换向电机接口信号转换子线路板，包括集成在子线路板上的各单元电路，子线路板插接在电机控制器上用来转换信号以便电机控制器与用户端控制系统通信匹配，其特征在于：该子线路板与用户端控制系统连接设置8路端口，分别为：
M1：电源输入端口，10V-35VDC电源输入；
M2：模式选择端口，向子线路板输入的信号，低电平时为力矩模式，高电平时为转速模式；
M3：PWM信号端口，向子线路板输入的信号，是电机转速/力矩控制命令输入信号，输入信号应为一定频率的PWM信号；
M4：R/T端口，半双工双向异步通信数据线，高电平时为VDC，低电平时为信号地，子线路板与用户端控制系统之间传输数据；
M5：COM端口，此端口为信号线的地线，控制信号公共端；
M6：出错信号端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，出错状态信号输出，高电平时电机出错状态，低电平时电机正常状态；
M7：功率指示端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，集电极开路输出，电机功率指示PWM输出信号，通过PWM的占空比计算功率；
M8：速度反馈端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，集电极开路输出速度信号，以每转输出若干个脉冲。
上述模式选择端口的电压为24V。
上述PWM信号端口是60HZ-100HZ的PWM信号，电压24V。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本实用新型子线路板与用户端控制系统连接设置8路端口采用较为简单的电气规范标准，便于与客户用户端控制系统匹配信号，形成一个较为通用的标准，避免子线路板的形式太多太泛滥，便于管理和推广应用。
附图说明：
图1是传统电机控制器与用户端控制系统的接线图；
图2是传统电机控制器的原理方框图；
图3是传统电机控制器的采用子母线路板的原理示意图；
图4是传统电机控制器的母线路板的外观示意图；
图5是传统电机控制器的子线路板的外观示意图；
图6是本实用新型的子线路板的电路方框图；
图7是图6对应的电路图。
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：
如图6、图7所示，一种电子换向电机接口信号转换子线路板，包括集成在子线路板上的各单元电路，子线路板插接在电机控制器上用来转换信号以便电机控制器与用户端控制系统通信匹配，其特征在于：该子线路板与用户端控制系统连接设置8路端口，分别为：
M1：电源输入端口，10V-35VDC电源输入；
M2：模式选择端口，向子线路板输入的信号，低电平时为力矩模式，高电平时为转速模式，该端口信号由子线路板上设置的信号转换电路1来转换；
M3：PWM信号端口，向子线路板输入的信号，是电机转速/力矩控制命令输入信号，输入信号应为一定频率的PWM信号，该端口信号由子线路板上设置的信号转换电路2来转换；
M4：R/T端口，半双工双向异步通信数据线，高电平时为VDC，低电平时为信号地，子线路板与用户端控制系统之间传输数据，该端口与子线路板上设置的半双工双向通信电路6连接；
M5：COM端口，此端口为信号线的地线，控制信号公共端；
M6：出错信号端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，出错状态信号输出，高电平时电机出错状态，低电平时电机正常状态，该端口信号由子线路板上设置的信号转换电路3来转换；
M7：功率指示端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，集电极开路输出，电机功率指示PWM输出信号，通过PWM的占空比计算功率，该端口信号由子线路板上设置的信号转换电路4来转换；
M8：速度反馈端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，集电极开路输出速度信号，以每转输出若干个脉冲来计算，该端口信号由子线路板上设置的信号转换电路5来转换。
上述所述的模式选择端口的电压为24V，PWM信号端口是60HZ-100HZ的PWM信号，电压24V，功率指示端口可以通过PWM的占空比计算功率，例如：1/2匹马力时的PWM＝15～18％/10HZ；3/4匹马力时PWM＝25～28％/10HZ；1匹马力时PWM＝35～38％/10HZ。子线路板上还有身份识别电路7是由电阻R635和电阻R636串联的分压电路，身份识别电路7的电源供应VCC1来自母电路板上的电源，身份识别电路7的的输出端BSEL连接到电机控制器的中央控制处理单元MCU的输入端。信号转换电路1、信号转换电路2、信号转换电路3、信号转换电路4和信号转换电路5可以是常用的光电藕合单元电路。
上述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 (3)

1.一种电子换向电机接口信号转换子线路板，包括集成在子线路板上的各单元电路，子线路板插接在电机控制器上用来转换信号以便电机控制器与用户端控制系统通信匹配，其特征在于：该子线路板与用户端控制系统连接设置8路端口，分别为：
M1：电源输入端口，10V-35VDC电源输入；
M2：模式选择端口，向子线路板输入的信号，低电平时为力矩模式，高电平时为转速模式；
M3：PWM信号端口，向子线路板输入的信号，是电机转速/力矩控制命令输入信号，输入信号应为一定频率的PWM信号；
M4：R/T端口，半双工双向异步通信数据线，高电平时为VDC，低电平时为信号地，子线路板与用户端控制系统之间传输数据；
M5：COM端口，此端口为信号线的地线，控制信号公共端；
M6：出错信号端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，出错状态信号输出，高电平时电机出错状态，低电平时电机正常状态；
M7：功率指示端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，集电极开路输出，电机功率指示PWM输出信号，通过PWM的占空比计算功率；
M8：速度反馈端口，子线路板向用户端控制系统输出的信号，集电极开路输出速度信号，以每转输出若干个脉冲。
2.根据权利要求1所述的一种电子换向电机接口信号转换子线路板，其特征在于：模式选择端口的电压为24V。
3.根据权利要求1所述的一种电子换向电机接口信号转换子线路板，其特征在于：PWM信号端口是60HZ-100HZ的PWM信号，电压24V。
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