CN202856671U - 一种电机控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种电机控制系统，包括：外部电源、外部控制电路、电机控制装置、变频电机及同步电机，所述电机控制装置与所述外部电源、外部控制电路、变频电机、同步电机分别相连；所述外部电源为所述电机控制装置、变频电机及同步电机提供直流电源；所述电机控制装置包括一单片机，所述单片机接收所述外部控制电路的控制信号，生成变频电机驱动信号及同步电机驱动信号以控制所述变频电机及同步电机的工作状态，还获取所述变频电机及同步电机的实时工作状态。采用本实用新型，变频电机与同步电机共用一个单片机，外部控制电路与电机控制装置之间设有控制信号线及反馈信号线，既可同时控制变频电机及同步电机的工作状态，也可反馈实时工作状态。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制技术，尤其涉及一种电机控制系统。
背景技术
目前，变频电机在家用电器上的应用越来越广泛，例如风扇、冷风扇等。由于变频电机采用的是低压直流供电，所以同步电机在低压直流供电的情况下无法直接工作，即需要将直流逆变成交流，同步电机才能工作。由于技术比较复杂，无法实现变频电机和同步电机一体化控制。
现有的技术是采用单独的单片机来对同步电机进行控制，其实现方法是将同步电机控制系统单独制成控制装置，由外部电源对其供电、断电，实现同步电机的工作和停止，而控制装置内部也要有独立的单片机供电单元，成本高，而且生产工艺复杂，无法和变频电机联动。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种电机控制系统，可实现变频电机与同步电机的同步控制。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电机控制系统，包括：外部电源、外部控制电路、电机控制装置、变频电机及同步电机，所述电机控制装置与所述外部电源、外部控制电路、变频电机、同步电机分别相连；所述外部电源为所述电机控制装置、变频电机及同步电机提供直流电源；所述电机控制装置包括一单片机，所述单片机接收所述外部控制电路的控制信号，生成变频电机驱动信号及同步电机驱动信号以控制所述变频电机及同步电机的工作状态，还获取所述变频电机及同步电机的实时工作状态。
作为上述方案的改进，所述电机控制装置还包括：与所述单片机相连，用于根据所述单片机的变频电机驱动信号驱动变频电机工作的变频电机驱动电路， 所述变频电机驱动电路包括用于与所述变频电机相连输出所述变频电机驱动信号以驱动所述变频电机的变频电机驱动输出接口；与所述单片机相连，用于根据所述单片机的同步电机驱动信号驱动同步电机工作的同步电机驱动电路，所述同步电机驱动电路包括用于与所述同步电机相连输出所述同步电机驱动信号以驱动所述同步电机的同步电机驱动输出接口。
作为上述方案的改进，所述外部控制电路与电机控制装置之间设有一条或多条用于传输控制所述变频电机和/或同步电机的控制信号的控制信号线。
作为上述方案的改进，所述外部控制电路与电机控制装置之间设有一条或多条用于传输所述变频电机及同步电机的实时工作状态至外部控制电路反馈信号线。
作为上述方案的改进，所述电机控制装置包括：电源电路，用于将所述外部电源转换为内部电源及电机电源。
实施本实用新型的有益效果在于：
同步电机与变频电机共用一个单片机，单片机根据所述外部控制电路的变频电机控制信号控制所述变频电机的工作状态，同时，根据所述外部控制电路的同步电机控制信号控制同步电机的工作状态，可以降低成本，简化生产工艺，实现变频电机与同步电机的同步控制，变频电机与同步电机的联动。
另外，外部控制电路与电机控制装置之间通过一条或多条控制信号线进行连接。同时，电机控制装置带有一条或多条反馈信号线，既可以反馈变频电机工作状态也可以反馈同步电机工作状态，实现了变频电机和同步电机的控制及工作状态反馈。
电机控制装置上既有变频电机驱动输出接口又带有同步电机驱动输出接口，电机控制装置可以装在变频电机内部也可以装在变频电机外部，若将电机控制装置装在变频电机内部，既可以驱动变频电机又带有同步电机驱动输出接口，实现变频电机的一体化，适用性强。
附图说明
图1是本实用新型一种电机控制系统的结构示意图；
图2是图1中电机控制装置的结构示意图；
图3是图1中电机控制装置的另一结构示意图；
图4是图3中电源电路的示意图；
图5是图1中单片机的示意图；
图6是图2中变频电机驱动电路的示意图；
图7是图2中同步电机驱动电路的示意图；
图8是同步电机驱动信号变换电路的示意图；
图9是变频电机角位移控制电路的示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
图1是本实用新型一种电机控制系统1的结构示意图，包括：外部电源2、外部控制电路3、电机控制装置4、变频电机5及同步电机6。所述电机控制装置4与所述外部电源2、外部控制电路3、变频电机5、同步电机6分别相连。
其中，所述外部电源2为电机控制装置4、变频电机5及同步电机6提供直流电源。
另外，所述电机控制装置4包括一单片机42，所述单片机42可接收所述外部控制电路3的控制信号，生成变频电机驱动信号及同步电机驱动信号以控制所述变频电机5及同步电机6的工作状态，还可获取所述变频电机5及同步电机6的实时工作状态。所述控制信号包括变频电机控制信号及同步电机控制信号。因此，所述变频电机5及同步电机6均在所述单片机42的驱动下运行。
工作时，外部电源2为电机控制装置4、变频电机5及同步电机6提供直流或交流电源，使电机控制装置4处于待机状态。外部控制电路3向电机控制装置4的单片机42发送变频电机控制信号及同步电机控制信号。单片机42对变频电机控制信号进行处理，生成变频电机驱动信号以控制变频电机5的工作状态（开启、关闭、转速）；同时，单片机42对同步电机控制信号进行处理，生成同步电机驱动信号以控制同步电机6的工作状态（开启、关闭、转速）。相应地，单片机42获取变频电机5及同步电机6的实时工作状态。
更佳地，所述外部控制电路3与电机控制装置4之间设有一条或多条控制信号线。所述控制信号线，用于传输所述外部控制电路3的变频电机控制信号及同步电机控制信号。
需要说明的是，所述外部控制电路3与电机控制装置4建立通信时，可以用独立的一条或多条控制信号线传输变频电机控制信号，同时用独立的一条或多条控制信号线传输同步电机控制信号。也可以是一条或多条控制信号线构成信号线组，其中，组中的各控制信号线既可以传输变频电机控制信号也可以传输同步电机控制信号，提高控制信号线的利用率。
其中，采用一条控制信号线传输变频电机控制信号或同步电机控制信号时，变频电机控制信号及同步电机控制信号以电平信号的形式进行传输；采用两条控制信号线传输变频电机控制信号或同步电机控制信号时，变频电机控制信号及同步电机控制信号以信号串行码的形式进行传输。因此，所采用的控制信号线越多，控制信号的信息量越大，抗干扰能力越强。
更佳地，所述外部控制电路3与电机控制装置4之间设有一条或多条反馈信号线。所述反馈信号线，用于传输所述变频电机5及同步电机6的实时工作状态至外部控制电路3。
相应地，可以用独立的一条或多条反馈信号线传输变频电机5的实时工作状态，同时用独立的一条或多条反馈信号线传输同步电机6的实时工作状态。也可以是一条或多条反馈信号线构成信号线组，其中，组中的各反馈信号线既可以传输变频电机5的实时工作状态也可以传输同步电机6的实时工作状态，提高控制信号线的利用率。
图2是图1中电机控制装置4的结构示意图，包括：
单片机42，所述单片机42可接收所述外部控制电路3的控制信号，生成变频电机驱动信号及同步电机驱动信号以控制所述变频电机5及同步电机6的工作状态，还可获取所述变频电机5及同步电机6的实时工作状态。所述控制信号包括变频电机控制信号及同步电机控制信号。
与所述单片机42相连，用于根据所述单片机42的变频电机驱动信号驱动变频电机5工作的变频电机驱动电路43。
与所述单片机42相连，用于根据所述单片机42的同步电机驱动信号驱动同步电机工作6的同步电机驱动电路44。
工作时，外部电源2为电机控制装置4、变频电机5及同步电机6提供直流或交流电源，使电机控制装置4处于待机状态。外部控制电路3向电机控制装置4的单片机42发送变频电机控制信号及同步电机控制信号。单片机42对变频电机控制信号进行处理，生成变频电机驱动信号，变频电机驱动电路43根据所述单片机42的变频电机驱动信号驱动变频电机5工作；同时，单片机42对同步电机控制信号进行处理，生成同步电机驱动信号，同步电机驱动电路44根据所述单片机42的同步电机驱动信号驱动同步电机6工作。
需要说明的是，所述变频电机驱动电路43包括用于与所述变频电机5相连输出所述变频电机驱动信号以驱动所述变频电机5的变频电机驱动输出接口。即电机控制装置4通过变频电机驱动输出接口实现与变频电机5的连接。
相应地，所述同步电机驱动电路44包括用于与所述同步电机6相连输出所述同步电机驱动信号以驱动所述同步电机6的同步电机驱动输出接口。即电机控制装置4通过同步电机驱动输出接口实现与同步电机6的连接。
需要说明的是，电机控制装置4可以装在变频电机5内部也可以装在变频电机5外部。
优选地，所述电机控制装置4设于所述变频电机5内部。此时，变频电机5利用电机控制装置4既可以驱动自身旋转，又可以驱动同步电机6旋转，形成带有同步电机驱动接口的变频电机5。
图3是图1中电机控制装置4的另一结构示意图，与图2不同的是，所述图3中还包括：
电源电路41，用于将外部电源2转换为内部电源及电机电源。
需要说明的是，电源电路41将外部电源2转换为两路，其中一路为内部电源，用于为单片机42提供电源，另一路为电机电源，用于为变频电机5及同步电机6提供电源。
例如，参见图4，电源电路41将外部电源2输入的24V直流电转换为两路，其中一路经V1稳压成12V供变频电机5及同步电机6使用，另一路将经V1稳压成12V的电压再经V2稳压成5V供单片机42使用。
下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步地详细描述。
实施例：
选用型号为XC836的单片机。
需要说明都是，同步电机驱动电路（参见图7）需接收两路同步电机驱动信号以驱动同步电机。选用型号为XC836的单片机（参见图5）时，单片机所产生的同步电机驱动信号仅为一路，因此需经同步电机驱动信号变换电路（参见图8）进行变换后，才能形成两路同步电机驱动信号，供给同步电机驱动电路使用。相应地，如采用性能更好的单片机（如型号为XC886）则可以直接产生两路同步电机驱动信号而无需采用同步电机驱动信号变换电路。
结合图4~图9，电源电路（参见图4）将外部电源输入的24V直流电转换为两路，其中一路经V1稳压成12V供变频电机及同步电机使用，另一路将经V1稳压成12V的电压再经V2稳压成5V供电机控制装置中的单片机使用，此时电机控制装置处于待机状态。外部控制电路通过控制信号线将变频电机控制信号经CN1的VSP输入到单片机（参见图5）中，同时，将同步电机控制信号经CN1的TM输入到单片机中。单片机接收到变频电机控制信号后，将变频电机控制信号进行处理，生成变频电机驱动信号，变频电机驱动信号经DUH，DUL，DVH，DVL，DWH，DWL送到变频电机驱动电路（参见图6），同时，变频电机驱动信号经P0.0、P0.1、P0.2输送到变频电机角位移控制电路（参见图9）实现变频电机定位，因此变频电机驱动电路及变频电机角位移控制电路共同驱动变频电机旋转。相应地，单片机接收到同步电机控制信号后，将同步电机控制信号进行处理，生成一路同步电机驱动信号，同步电机驱动信号经P3.0、P3.1、P0.7输送到同步电机驱动信号变换电路（参见图8），同步电机驱动信号变换电路将一路的同步电机驱动信号转换为两路，再经DTM1、DTM2输送到同步电机驱动电路（参见图7），同步电机驱动电路驱动同步电机旋转。
由上可知，同步电机5与变频电机6共用一个单片机42，单片机42根据所述外部控制电路3的变频电机控制信号控制所述变频电机5的工作状态，同时，单片机42还根据所述外部控制电路3的同步电机控制信号控制同步电机6的工作状态，可以降低成本，简化生产工艺，实现变频电机5与同步电机6的同步控制，变频电机5与同步电机6的联动。
另外，外部控制电路3与电机控制装置4之间通过一条或多条控制信号线进行连接。同时，电机控制装置4带有一条或多条反馈信号线，既可以反馈变频电机5工作状态也可以反馈同步电机6工作状态，实现了变频电机5和同步电机6的控制及工作状态反馈。
电机控制装置4上既有变频电机驱动输出接口又带有同步电机驱动输出接口，电机控制装置4可以装在变频电机5内部也可以装在变频电机5外部，若将电机控制装置4装在变频电机5内部，既可以驱动变频电机5又带有同步电机驱动输出接口，实现变频电机的一体化，适用性强。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种电机控制系统，其特征在于，包括：外部电源、外部控制电路、电机控制装置、变频电机及同步电机，所述电机控制装置与所述外部电源、外部控制电路、变频电机、同步电机分别相连；
所述外部电源为所述电机控制装置、变频电机及同步电机提供直流电源；
所述电机控制装置包括一单片机，所述单片机接收所述外部控制电路的控制信号，生成变频电机驱动信号及同步电机驱动信号以控制所述变频电机及同步电机的工作状态，还获取所述变频电机及同步电机的实时工作状态。
2.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述电机控制装置还包括：
与所述单片机相连，用于根据所述单片机的变频电机驱动信号驱动变频电机工作的变频电机驱动电路，
所述变频电机驱动电路包括用于与所述变频电机相连输出所述变频电机驱动信号以驱动所述变频电机的变频电机驱动输出接口；
与所述单片机相连，用于根据所述单片机的同步电机驱动信号驱动同步电机工作的同步电机驱动电路，
所述同步电机驱动电路包括用于与所述同步电机相连输出所述同步电机驱动信号以驱动所述同步电机的同步电机驱动输出接口。
3.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述外部控制电路与电机控制装置之间设有一条或多条用于传输控制所述变频电机和/或同步电机的控制信号的控制信号线。
4.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述外部控制电路与电机控制装置之间设有一条或多条用于传输所述变频电机及同步电机的实时工作状态至外部控制电路反馈信号线。
5.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述电机控制装置包括：
电源电路，用于将所述外部电源转换为内部电源及电机电源。
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| CN 201220583800 CN202856671U (zh) | 2012-09-29 | 2012-11-08 | 一种电机控制系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103715949A (zh) * | 2012-09-29 | 2014-04-09 | 刘翔高 | 一种电机控制系统 |
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2012
- 2012-11-08 CN CN 201220583800 patent/CN202856671U/zh not_active Expired - Lifetime
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