CN219107326U - 电机控制装置及新风设备控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电机控制装置及新风设备控制系统，电机控制装置用于控制电机，电机控制装置包括：主控设备，主控设备用于在被用户人机交互触发时，输出控制信号；辅控设备，辅控设备通过通信线与主控设备通信连接，辅控设备还与电机电连接，辅控设备用于根据控制信号控制电机工作。本实用新型技术方案旨在提高对电机在长距离线路条件下远程控制的稳定性。

Description

电机控制装置及新风设备控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机控制领域，特别涉及一种电机控制装置及新风设备控制系统。

背景技术

一般对直流电机的控制及调速，是采用电机及主控设备(包含控制键盘)分离方式，电机与主控设备中间会有一段距离，常采用有线连接，便于人工操作、设置参数，例如净化风机系统，空调的风机盘管系统等。交互设置方法是通过主控设备直接使用PWM接口通信的方式控制电机转速，由于PWM信号抗干扰能力差，信号衰减快导致信号传输距离受限，往往传输距离只有20米内；但是，在实际应用场景中主控设备与分体电机之间的距离通常超过20米甚至达100米以上，甚至有多台分体电机，使得控制信号传输不稳定，电机运行状态不能及时回传，导致电机运行不受控制。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电机控制装置及新风设备控制系统，旨在提高对电机在长距离线路条件下远程控制的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提出一种电机控制装置，用于控制电机，所述电机控制装置包括：

主控设备，所述主控设备用于在被用户人机交互触发时，输出控制信号；

辅控设备，所述辅控设备通过通信线与所述主控设备通信连接，所述辅控设备还与电机电连接，所述辅控设备用于根据所述控制信号控制所述电机工作。

可选地，所述主控设备包括：

第一壳体，所述第一壳体形成有第一容置腔；

第一电路板，容置于所述第一壳体内；

第一控制器，设置于所述第一电路板上，所述第一控制器用于在接收到控制触发信号时，输出控制信号；

第一通信芯片，设置于所述第一电路板上，所述第一通信芯片的输入端与所述第一控制器的输出端连接，所述第一通信芯片通过所述通信线与所述辅控设备通信连接，所述第一通信芯片用于将所述控制信号进行通信转换后输出至所述辅控设备，以使所述辅控设备控制所述电机工作。

可选地，所述主控设备还包括：

触控屏，所述触控屏设置于所述第一壳体上，所述触控屏与所述第一控制器电连接，所述触控屏用于在被用户人机交互触发时，输出所述控制触发信号至所述第一控制器，以使所述第一控制器在接收到所述控制触发信号时，通过所述通信线输出控制信号至所述辅控设备。

可选地，所述辅控设备包括：

第二壳体，所述第二壳体形成有第二容置腔；

第二电路板，容置于所述第二壳体内；

第二通信芯片，设置于所述第二电路板上，所述第二通信芯片通过所述通信线与所述主控设备通信连接，所述第二通信芯片用于将所述控制信号进行通信转换后输出；

第二控制器，设置于所述第二电路板上，所述第二控制器的输入端与所述第二通信芯片的输出端连接，所述第二控制器的输出端与所述电机电连接，所述第二控制器用于根据所述第二通信芯片输出的控制信号控制所述电机工作。

可选地，所述第二控制器具包括：

PWM信号输出端，所述PWM信号输出端与所述电机的驱动输入端连接，所述第二控制器用于在接收到所述控制信号时，通过所述PWM信号输出端输出对应的PWM信号至所述电机的驱动输入端，以驱动所述电机工作。

可选地，所述辅控设备还包括：

数据采集电路，所述数据采集电路的采集端与所述电机的输出端连接，所述数据采集电路的输出端与所述第二控制器的数据输入端连接，所述数据采集电路用于采集并输出所述电机的温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述第二控制器，以使所述第二控制器通过所述通信线输出温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述主控设备。

可选地，所述通信方式为双通道RS485通信，其中一通道用于使所述主控设备输出控制信号至所述辅控设备，另一通道用于使所述辅控设备输出温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述主控设备。

本实用新型还提出一种新风设备控制系统，所述新风设备控制系统包括新风设备及如上所述的电机控制装置，所述电机控制装置与所述新风设备中的电机电连接。

可选地，所述电机的数量为多个，每一电机均与所述电机控制装置中的辅控设备电连接。

本实用新型技术方案通过主控设备和辅控设备构成电机控制装置，其中主控设备和辅控设备通过通信线连接，主控设备可以在被用户触发时，通过通信线输出控制信号至辅控设备，辅控设备则可以根据主控设备输出的控制信号控制电机工作；本实用新型旨在提高对电机在长距离线路条件下远程控制的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图图示的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电机控制装置一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型电机控制装置另一实施例的功能模块示意图；

图3为本实用新型电机控制装置中数据采集电路一实施例的电路结构示意图；

图4为本实用新型电机控制装置中主控设备一实施例的电路结构示意图；

图5为本实用新型电机控制装置中辅控设备一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	主控设备	20	辅控设备
11	第一控制器	21	第二控制器
				12	第一通信芯片	22	第二通信芯片

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电机控制装置，用于控制电机。

一般对直流电机的控制及调速，是采用电机及主控设备(包含控制键盘)分离方式，电机与主控设备中间会有一段距离，常采用有线连接，便于人工操作、设置参数，例如净化风机系统，空调的风机盘管系统等。交互设置方法是通过主控设备直接使用PWM接口通信的方式控制电机转速，由于PWM信号抗干扰能力差，信号衰减快导致信号传输距离受限，往往传输距离只有20米内；但是，在实际应用场景中主控设备与分体电机之间的距离通常超过20米甚至达100米以上，甚至有多台分体电机，使得控制信号传输不稳定，电机运行状态不能及时回传，导致电机运行不受控制。

参照图1，在本实用新型一实施例中，所述电机控制装置包括：

主控设备10，所述主控设备10用于在被用户触发时，输出控制信号；

辅控设备20，所述辅控设备20通过通信线与所述主控设备10通信连接，所述辅控设备20还与电机电连接，所述辅控设备20用于根据所述控制信号控制所述电机工作。

本实施例中，主控设备10可以是具有输入组件的控制设备，比如实体按键或者虚拟按键等，用户触发主控设备10上的输入组件时，主控设备10可以通过通信线输出对应的控制信号至辅控设备20，主控设备10和辅控设备20的通信方式可以采用RS485通信，采用RS485通信方式可以方便进行远距离传输，而通信线中的网线可以采用常见的T568A或T568B标准的五类以上双绞线，也可以采用其他类型的网线；辅控设备20通过通信线接收到主控设备10输出的控制信号后，可以输出对应的电机控制信号至电机，从而控制电机的转速增加或者降低；辅控设备20可以通过输出PWM信号等方式控制电机转速，比如用户触发主控设备10上的输入组件，主控设备10输出高电平的电信号，即代表转速增加的控制信号至辅控设备20时，辅控设备20可以输出占空比高的PWM信号至电机，此时提供给电机的电压就会升高，经过电机的电流也会变大，从而使电机的转速增加；用户触发主控设备10上的输入组件，主控设备10输出低电平的电信号，即代表转速降低的控制信号至辅控设备20时，辅控设备20可以输出占空比低的PWM信号至电机，此时提供给电机的电压就会降低，经过电机的电流也会变小，从而使电机的转速降低。

可以理解的是，以网线作为通信线的线芯，并采用RS485通信方式使主控设备10和辅控设备20进行通信，可以使主控设备10的控制信号能够远距离地传输至辅控设备20，再由辅控设备20控制电机工作，本方案中主控设备10和辅控设备20之间的远距离信号传输稳定，可以适用于一些主控设备10和电机距离较远的场景。

本实用新型技术方案通过主控设备10和辅控设备20构成电机控制装置，其中主控设备10和辅控设备20通过通信线连接，主控设备10可以在被用户触发时，通过通信线输出控制信号至辅控设备20，辅控设备20则可以根据主控设备10输出的控制信号控制电机工作；本实用新型旨在提高对电机在长距离线路条件下远程控制的稳定性。

在一实施例中，通信线的两端可以采用RJ45接口与主控设备10和辅控设备20连接，RJ45接口具有八个引脚，可以设置四个引脚为数据输出输入引脚，两个引脚为电源引脚，两个引脚为接地引脚。

参照图2，在一实施例中，所述主控设备10包括：

第一壳体，所述第一壳体形成有第一容置腔；

第一电路板，容置于所述第一壳体内；

第一控制器11，设置于所述第一电路板上，所述第一控制器11用于在接收到控制触发信号时，输出控制信号；

第一通信芯片12，设置于所述第一电路板上，所述第一通信芯片12的输入端与所述第一控制器11的输出端连接，所述第一通信芯片12通过所述通信线与所述辅控设备20通信连接，所述第一通信芯片12用于将所述控制信号进行通信转换后输出至所述辅控设备20，以使所述辅控设备20控制所述电机工作。

本实施例中，第一壳体可以用于固定第一电路板的位置关系，确保在主控设备10的第一壳体形成的第一容置腔内部的安全性和稳定性，在主控设备10工作时，第一电路板的位置关系不会发生变化，并且使外部气体或物体无法落在第一电路板上，影响电路板上的第一控制器11和第一通信芯片12工作。第一控制器11可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processor，简称DSP)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)、微处理器、MCU单片机或其他电子元件，第一通信芯片可以采用485芯片等。可以理解的是，用户想要控制电机的工作状态时，可以输出控制触发信号至第一控制器11，以使第一控制器11输出控制信号至通信芯片，用户输出控制触发信号的方式可以是按键控制或者其他控制方式；通信芯片则可以将第一控制器11输出的控制信号进行通信转换后通过通信线输出至辅控设备20，以使辅控设备20根据控制信号控制电机的转速增加或者降低。本实施例通过第一壳体、第一电路板、第一控制器11及第一通信芯片12构成的主控设备10，可以接收控制触发信号并输出控制信号至辅控设备20，以使辅控设备20控制电机工作。

在一实施例中，所述主控设备10还包括：

触控屏，所述触控屏设置于所述第一壳体上，所述触控屏与所述第一控制器11电连接，所述触控屏用于在被用户人机交互触发时，输出所述控制触发信号至所述第一控制器11，以使所述第一控制器11在接收到所述控制触发信号时，通过所述通信线输出控制信号至所述辅控设备20。

本实施例中，触控屏可以是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果；用户可以通过触摸触控屏上的虚拟按键，使触控屏感应并输出对应的控制触发信号至第一控制器11，第一控制器11则可以输出对应的控制信号至所述辅控设备20，从而使辅控设备20控制电机转速增加或者降低；比如触控屏上有加速按键和减速按键，用户触摸加速按键时，触控屏输出高电平的电信号至第一控制器11，控制器则可以输出高电平的电信号至辅控设备20，使辅控设备20控制电机转速增加，用户触摸减速按键时，触控屏输出低电平的电信号至第一控制器11，控制器则可以输出低电平的电信号至辅控设备20，使辅控设备20控制电机转速降低，触控屏上具体的按键设置可以根据实际情况和用户需求进行调整。

参照图2，在一实施例中，所述辅控设备20包括：

第二壳体，所述第二壳体形成有第二容置腔；

第二电路板，容置于所述第二壳体内；

第二通信芯片22，设置于所述第二电路板上，所述第二通信芯片22通过所述通信线与所述主控设备10通信连接，所述第二通信芯片22用于将所述控制信号进行通信转换后输出；

第二控制器21，设置于所述第二电路板上，所述第二控制器21的输入端与所述第二通信芯片22的输出端连接，所述第二控制器21的输出端与所述电机电连接，所述第二控制器21用于根据所述第二通信芯片22输出的控制信号控制所述电机工作。

本实施例中，第二壳体、第二电路板、第二通信芯片22及第二控制器21的设置可以参照上述实施例中第一壳体、第一电路板、第一通信芯片12及第一控制器11。第二通信芯片22可以通过通信线接收主控设备10中第一通信芯片12输出的控制信号，并将控制信号转换为电信号后输出至第二控制器21，以使第二控制器21可以根据控制信号控制电机的转速增加或降低，比如第二通信芯片22接收到代表转速增加的控制信号，则可以输出高电平的电信号至第二控制器21，以使第二控制器21控制电机的转速增加，第二通信芯片22接收到代表转速降低的控制信号，则可以输出低电平的电信号至第二控制器21，以使第二控制器21控制电机的转速降低。本实施通过第二壳体、第二电路板、第二通信芯片22及第二控制器21构成的辅控设备20，可以接收主控设备10输出的控制信号，并根据控制信号控制电机的转速增加或者降低。

在一实施例中，所述第二控制器21包括：

PWM信号输出端，所述PWM信号输出端与所述电机的驱动输入端连接，所述第二控制器21用于在接收到所述控制信号时，通过所述PWM信号输出端输出对应的PWM信号至所述电机的驱动输入端，以驱动所述电机工作。

本实施例中，第二控制器21的一个引脚可以配置为PWM信号输出端，并与电机的驱动输出端连接，电机中还可以包括有一个电机控制器，第二控制器21在接收到第一控制器11输出的控制信号时，可以通过PWM信号输出端输出对应的PWM信号至电机中的电机控制器，从而使电机控制器控制电机的转速增加或者降低；比如第二控制器21通过PWM信号输出端输出占空比高的PWM信号，使电机控制器的电压升高，从而控制电机的转速增加，第二控制器21通过PWM信号输出端输出占空比低的PWM信号，使电机控制器的电压降低，从而控制电机的转速降低。本实施例中第二控制器21可以通过PWM信号输出端输出不同占空比的PWM信号至电机，从而驱动电机的转速增加或者降低。

在一实施例中，所述辅控设备20还包括：

数据采集电路，所述数据采集电路的采集端与所述电机的输出端连接，所述数据采集电路的输出端与所述第二控制器21的数据输入端连接，所述数据采集电路用于采集并输出所述电机的温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述第二控制器21，以使所述第二控制器21通过所述通信线输出温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述主控设备10。

本实施例中，数据采集电路可以由通信芯片、一个或多个电阻、一个或多个电子开关管、一个或多个电容及其他电器元件构成，具体的电路可以参照图3，本方案对数据采集电路的具体构成不做限制，数据采集电路可以采集电机工作时的温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息，并将温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息进行通信输出至第二控制器21，第二控制器21则可以将温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息输出至所述主控设备10中的第一控制器11，以使用户可以通过主控设备10查询到电机工作时的温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息，实现监控功能，运行状态信息还可以是电机工作过程中输出的报警信息等。本实施例通过数据采集电路可以采集并输出电机的温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至第二控制器21，第二控制器21则可以输出对应的温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至主控设备10，以实现对电机工作情况的监控。

在一实施例中，所述通信方式为双通道RS485通信，其中一通道用于使所述主控设备10输出控制信号至所述辅控设备20，另一通道用于使所述辅控设备20输出温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述主控设备10。

本实施例中，采用双通道RS485设计，可以解决单RS485半双工的传输的先天弊端，实现全双工高速传输，一条通道用于使主控设备10输出控制信号至辅控设备20，另一通道用于使辅控设备20输出温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至主控设备10，如此在实时控制电机运行的同时，又能实时读取到电机的实时温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息。本实施例通过双通道RS485设计，可以实现全双工高速传输。

本实用新型还提出一种新风设备控制系统，所述新风设备控制系统包括电机及如上所述的电机控制装置，所述电机控制装置与所述新风设备中的电机电连接。该电机控制装置的具体结构参照上述实施例，由于本新风设备控制系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一实施例中，所述电机的数量为多个，每一电机均与所述电机控制装置中的辅控设备20电连接。

本实施例中，新风设备控制系统中可以包括多个新风设备，每一新风设备中也可以有一个或多个电机，所以整个新风设备控制系统中电机的数量为多个，辅控设备20的数量也可以对应电机的数量设置，多个辅控设备20与主控设备10通过通信线通信连接，再通过主控设备10输出控制信号至辅控设备20，从而控制对应的电机工作。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电机控制装置，用于控制电机，其特征在于，所述电机控制装置包括：

主控设备，所述主控设备用于在被用户人机交互触发时，输出控制信号；

辅控设备，所述辅控设备通过通信线与所述主控设备通信连接，所述辅控设备还与电机电连接，所述辅控设备用于根据所述控制信号控制所述电机工作。

2.如权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述主控设备包括：

第一壳体，所述第一壳体形成有第一容置腔；

第一电路板，容置于所述第一壳体内；

第一控制器，设置于所述第一电路板上，所述第一控制器用于在接收到控制触发信号时，输出控制信号；

第一通信芯片，设置于所述第一电路板上，所述第一通信芯片的输入端与所述第一控制器的输出端连接，所述第一通信芯片通过所述通信线与所述辅控设备通信连接，所述第一通信芯片用于将所述控制信号进行通信转换后输出至所述辅控设备，以使所述辅控设备控制所述电机工作。

3.如权利要求2所述的电机控制装置，其特征在于，所述主控设备还包括：

触控屏，所述触控屏设置于所述第一壳体上，所述触控屏与所述第一控制器电连接，所述触控屏用于在被用户人机交互触发时，输出所述控制触发信号至所述第一控制器，以使所述第一控制器在接收到所述控制触发信号时，通过所述通信线输出控制信号至所述辅控设备。

4.如权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于，所述辅控设备包括：

第二壳体，所述第二壳体形成有第二容置腔；

第二电路板，容置于所述第二壳体内；

第二通信芯片，设置于所述第二电路板上，所述第二通信芯片通过所述通信线与所述主控设备通信连接，所述第二通信芯片用于将所述控制信号进行通信转换后输出；

第二控制器，设置于所述第二电路板上，所述第二控制器的输入端与所述第二通信芯片的输出端连接，所述第二控制器的输出端与所述电机电连接，所述第二控制器用于根据所述第二通信芯片输出的控制信号控制所述电机工作。

5.如权利要求4所述的电机控制装置，其特征在于，所述第二控制器具包括：

PWM信号输出端，所述PWM信号输出端与所述电机的驱动输入端连接，所述第二控制器用于在接收到所述控制信号时，通过所述PWM信号输出端输出对应的PWM信号至所述电机的驱动输入端，以驱动所述电机工作。

6.如权利要求4所述的电机控制装置，其特征在于，所述辅控设备还包括：

数据采集电路，所述数据采集电路的采集端与所述电机的输出端连接，所述数据采集电路的输出端与所述第二控制器的数据输入端连接，所述数据采集电路用于采集并输出所述电机的温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述第二控制器，以使所述第二控制器通过所述通信线输出温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述主控设备。

7.如权利要求6所述的电机控制装置，其特征在于，所述通信方式为双通道RS485通信，其中一通道用于使所述主控设备输出控制信号至所述辅控设备，另一通道用于使所述辅控设备输出温度，转速，功率，电流及电压运行状态信息至所述主控设备。

8.一种新风设备控制系统，其特征在于，所述新风设备控制系统包括新风设备及如权利要求1-7任意一项所述的电机控制装置，所述电机控制装置与所述新风设备中的电机电连接。

9.如权利要求8所述的新风设备控制系统，其特征在于，所述电机的数量为多个，每一电机均与所述电机控制装置中的辅控设备电连接。

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