DE202018104131U1

DE202018104131U1 - Motorvorrichtung und Motorantriebsschaltung

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Publication number: DE202018104131U1
Application number: DE202018104131.2U
Authority: DE
Original assignee: FAIRWAY ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: FAIRWAY ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2028-07-19
Also published as: CN108418352A; TWI625929B; US10044314B1; TW201909546A

Abstract

Motorvorrichtung, aufweisend:ein Motormodul mit mehreren Statorspulen; undeine Motorantriebsschaltung, aufweisend:mehrere Brückenarmeinheiten, die mit den o.g. mehreren Statorspulen gekoppelt sind, um das Motormodul sequenziell anzusteuern, wobei jede der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten ein erstes PWM-Signal und eine zweites PWM-Signal empfängt und zugleich unter Steuerung von dem o.g. ersten PWM-Signal und dem o.g. zweiten PWM-Signal ein Antriebssignal ausgibt, um das o.g. Motormodul anzusteuern;einen Temperatursensor, der die Temperaturen der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten erfasst und Temperaturmesswerte entsprechend erzeugt; undeine Steuerschaltung, die mit den o.g. mehreren Brückenarmeinheiten gekoppelt ist, um das o.g. erste PWM-Signal und das o.g. zweite PWM-Signal jeder der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten zu erzeugen;wobei die o.g. Steuerschaltung weiterhin mit dem o.g. Temperatursensor gekoppelt ist, um den o.g. Temperaturmesswert zu empfangen und den Temperaturmesswert mit einem kritischen Temperaturwert zu vergleichen: wenn die o.g. Steuerschaltung feststellt, dass der o.g. Temperaturmesswert höher oder gleich dem o.g. kritischen Temperaturwert ist, erhöht die Steuerschaltung ein Tastverhältnis des o.g. ersten PWM-Signals von einer antreibenden Brückenarmeinheit der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten, um eine Übergangsfrequenz des o.g. ersten PWM-Signals der o.g. antreibenden Brückenarmeinheit zu reduzieren, wobei die o.g. Steuerschaltung ein Tastverhältnis der o.g. zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten erhöht, um eine Übergangsfrequenz der o.g. zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten zu reduzieren, wodurch die o.g. Temperaturen der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten verringert werden.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Motortechnologie, insbesondere auf eine Hochleistungs-Motorvorrichtung und eine Motorantriebsschaltung.
Technischer Hintergrund
In der aktuellen Motoransteuerungstechnologie werden typischerweise die Steuertechniken mit Pulsweitenmodulationen (PWM) verwendet, um die Leistungsschalter in der Motoransteuerschaltung derart zu steuern, daß die Leistungsschalter Antriebssignale (z.B. Strom) zum Steuern des Motors bereitstellt. Wenn jedoch das PWM-Signal übergeht und bewirkt, dass die Leistungsschalter ein- bzw. ausgeschaltet werden, erzeugen die Leistungsschalter den Schaltleistungsverbrauch (Schaltleistung) aufgrund häufigen Ein- bzw. Ausschaltens, was zu einem Temperaturanstieg der Leistungsschalter führt. Sobald eine Übertemperatur an den Leistungsschaltern auftritt, können die Leistungsschalter angehalten werden, um abzukühlen, was dazu führen wird, dass der Motor aufhört zu arbeiten. Eine andere übliche Praxis besteht darin, eine Kühlvorrichtung einzusetzen, um die Leistungsschalter abzukühlen. Jedoch führt das Vorsehen der Kühlvorrichtung nicht nur zu einem Kostenanstieg des Motors, sondern ist auch nicht geeignet zum Einsatz in einer miniaturisierten Motorvorrichtung.
Darüber hinaus weisen die derzeitigen Motorvorrichtungen typischerweise einen Startschalter und einen Drehzahleinstellschalter auf. Der Benutzer kann die Motorvorrichtung durch den Schalter aktivieren bzw. deaktivieren, und die Drehzahl der Motorvorrichtung durch den Drehzahleinstellschalter manuell einstellen. Der oben erwähnte Startschalter und Drehzahleinstellschalter werden üblicherweise durch einen Kontaktschalter wie einen mechanischen Schalter oder einen Mikroschalter realisiert. Wenn jedoch die Motorvorrichtung aufgrund des Betriebs vibriert, können Kontaktfehler an den Kontaktelektroden des oben erwähnten Kontaktschalters als Folge von Vibrationen auftreten, und in schweren Fällen können auch Funken erzeugt werden, die eine Oxidation der Kontaktelektrode verursachen. Darüber hinaus kann die Motorvorrichtung, die mit dem oben beschriebenen Kontaktschalter ausgestattet ist, im Allgemeinen keine optimale Wasserdichtigkeit aufweisen, was zu einem begrenzten Einsatz der Motorvorrichtung führt.
Zusätzlich weist eine allgemeine Motorantriebsschaltung typischerweise einen Überstromschutzmechanismus auf, um den Motor zu schützen, wenn der Stromwert des Motors einen vorgegebenen Stromwert überschreitet. Wenn jedoch der vorgegebene Stromwert zu niedrig eingestellt wird, kann der Überstromschutz aufgrund des größeren Stroms beim Starten des Motors häufig ausgelöst werden, was zu einer längeren Anlaufzeit des Motors führt. Wenn im Gegensatz dazu der vorgegebene Stromwert auf einen höheren Wert gesetzt wird, ist es zwar vorteilhaft, die Anlaufzeit des Motors zu verkürzen, aber es kann auch das Risiko eines übermäßigen Motorstroms verursachen.
Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorvorrichtung und eine Motorantriebsschaltung, um die oben erwähnten Probleme der aktuellen Technik zu lösen.
Die Motorvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Motormodul und eine Motorantriebsschaltung, wobei das Motormodul mehrere Statorspulen aufweist. Zusätzlich enthält die Motorantriebsschaltung der vorliegenden Erfindung mehrere Brückenarmeinheiten, einen Temperatursensor und eine Steuerschaltung. Die mehreren Brückenarmeinheiten sind mit den mehreren Statorspulen gekoppelt, um die Motormodule sequentiell anzutreiben, wobei jede der mehreren Brückenarmeinheiten ein erstes PWM-Signal und eine zweites PWM-Signal empfängt und zugleich unter Steuerung von dem ersten PWM-Signal und dem zweiten PWM-Signal ein Antriebssignal ausgibt, um das Motormodul anzusteuern. Der Temperatursensor erfasst die Temperaturen der mehreren Brückenarmeinheiten und erzeugt entsprechend die Temperaturmesswerte. Die Steuerschaltung ist mit den mehreren Brückenarmeinheiten gekoppelt, um das erste PWM-Signal und das zweite PWM-Signal jeder der mehreren Brückenarmeinheiten zu erzeugen. Die Steuerschaltung ist weiterhin mit dem Temperatursensor gekoppelt, um den o.g. Temperaturmesswert zu empfangen und den Temperaturmesswert mit einem kritischen Temperaturwert zu vergleichen. Wenn die Steuerschaltung feststellt, dass der Temperaturmesswert höher oder gleich dem kritischen Temperaturwert ist, erhöht die Steuerschaltung das Tastverhältnis des ersten PWM-Signals von einer antreibenden Brückenarmeinheit der mehreren Brückenarmeinheiten, um die Übergangsfrequenz des ersten PWM-Signals der antreibenden Brückenarmeinheit zu reduzieren, wobei die Steuerschaltung das Tastverhältnis der zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten der mehreren Brückenarmeinheiten erhöht, um die Übergangsfrequenz der zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten zu reduzieren, wodurch die Temperaturen der mehreren Brückenarmeinheiten verringert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die o.g. Motorvorrichtung ferner eine erste Magnetbaugruppe zum Erzeugen eines ersten Magnetfelds und eine erste Magnetfeldsensor-Baugruppe, die mit der Steuerschaltung gekoppelt ist. Die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe erfasst die Intensitätsveränderung des ersten Magnetfelds und erzeugt dementsprechend das erste Sensorsignal, wenn die erste Magnetbaugruppe nahe zu oder weg von der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe bewegt wurde. Die Steuerschaltung stellt dem ersten Sensorsignal entsprechend die Drehzahl des Motormoduls ein.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die o.g. Motorvorrichtung ferner eine zweite Magnetbaugruppe zum Erzeugen eines zweiten Magnetfeldes und eine zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe, die mit der Steuerschaltung gekoppelt ist. Die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe erfasst das zweite Magnetfeld und dementsprechend erzeugt das zweite Sensorsignal, wenn die zweite Magnetbaugruppe nahe zu oder weg von der zweiten Magnetfeldsensor-Baugruppe bewegt wurde. Der aktuelle Drehzahlbereich des Motormoduls wird durch die Steuerschaltung von einem vorgegebenen Drehzahlbereich zu einem anderen vorgegebenen Drehzahlbereich gewechselt, wenn die Steuerschaltung aufgrund des zweiten Sensorsignals sicherstellt, dass die zweite Magnetbaugruppe bewegt wurde.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die oben erwähnte Motorvorrichtung ferne eine Stromsensorschaltung, die mit den mehreren Brückenarmeinheiten gekoppelt ist, um den Stromwert des Motormoduls zu erfassen und dementsprechend das Stromsensorsignal zu erzeugen; eine erste Überstromschutzschaltung, die mit der Stromsensorschaltung gekoppelt ist, um das Stromsensorsignal zu empfangen, und den durch das Stromsensorsignal dargestellten Stromwert mit dem ersten Referenzwert vergleicht, um das erste Überstromschutzsignal zu erzeugen; und eine zweite Überstromschutzschaltung, die mit der Stromsensorschaltung gekoppelt ist, um das Stromsensorsignal zu empfangen, und den durch das Stromsensorsignal dargestellten Stromwert mit dem zweiten Referenzwert vergleicht, um das zweite Überstromschutzsignal zu erzeugen, wobei der zweite Referenzwert niedriger als der erste Referenzwert ist. Die Steuerschaltung ist ferner mit der ersten Überstromschutzschaltung und der zweiten Überstromschutzschaltung gekoppelt, um jeweils das erste Überstromschutzsignal und das zweite Überstromschutzsignal zu empfangen. Die Steuerschaltung schützt in der Anlaufphase des Motormoduls aufgrund des ersten Überstromschutzsignals das Motormodul gegen Überstrom, und nach der Anlaufphase des Motormoduls aufgrund des zweiten Überstromschutzsignal das Motormodul gegen Überstrom.
Basierend auf dem Obigen kann in der Motorvorrichtung und der Motoransteuerschaltung, die von der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, die Drehzahl des Motormoduls beschleunigt werden, wenn die Temperatur der Brückenarmeinheit höher oder gleich dem kritischen Temperaturwert ist, wodurch der Schaltleistungsverbrauch des Transistors durch Reduzierung der Häufigkeit vom Ein- bzw. Ausschalten des Transistors in der Brückenarmeinheit reduziert und entsprechend die Temperatur der Brückenarmeinheit verringert wird. Als nächstes werden in der Motorvorrichtung und der Motoransteuerungsschaltung der vorliegenden Erfindung ein kontaktloser Magnetsensorschalter als Drehzahleinstellschalter der Motorvorrichtung eingesetzt, wobei keine Funken aufgrund von Vibrationen bei dem kontaktlosen Magnetsensorschalter erzeugt, wenn die Motorvorrichtung im Betrieb vibriert. Daher weist sie eine längere Lebensdauer und eine bessere Wasser- und Staubdichtheitsfunktion im Vergleich zu den allgemeinen Motorvorrichtungen auf. Darüber hinaus verwendet die Motorantriebsschaltung einen höheren ersten Referenzwert, um den Überstromschutz während der Anlaufphase des Motormoduls durchzuführen, wodurch das häufige Auslösen des Überstromschutzmechanismus beim Starten des Motormoduls vermieden wird, was dazu führt, dass das Motormodul zu lange anläuft. Auf der anderen Seite verwendet die Motoransteuerschaltung während des normalen Betriebs nach dem Anlaufen des Motormoduls einen niedrigeren zweiten Referenzwert, um den Überstromschutz durchzuführen, so dass es verhindert werden kann, dass das Motormodul im Normalbetrieb durch den übermäßigen Strom beschädigt wird.
Um die obigen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung offensichtlicher und leichter verständlich zu machen, werden die folgenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
Figurenliste

1 zeigt ein Blockschaltbild einer Motorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt ein schematisches Diagramm einer Schaltungsstruktur einer Brückenarmeinheit und einen Kopplungsmodus davon mit einem Motormodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt ein schematisches Diagramm von Wellenformen eines ersten PWM-Signals und eines zweiten PWM-Signals beim Normalbetrieb der Motorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein schematisches Diagramm von Wellenformen eines ersten PWM-Signals und eines zweiten PWM-Signals, wenn die Abkühlung bei einer Brückenarmeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird.
5 zeigt ein Blockschaltbild einer Motorvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine schematische Strukturansicht der Motorvorrichtung von 5 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein Blockschaltbild einer Motorvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine schematische Strukturansicht der Motorvorrichtung von 7 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt ein Blockschaltbild einer Motorvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine Brückenarmeinheit und eine schematische Schaltungsstruktur einer Stromsensorschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bezugszeichenliste

100, 500, 700, 900:: Motorvorrichtung
120:: Motormodul
121, 122, 123:: Statorspule
140, 540, 740, 940:: Motorantriebsschaltung
142:: Temperatursensor
143, 543, 743, 943:: Steuerschaltung
211, 213, 215:: Oberarmtransistor
212, 214, 216:: Unterarmtransistor
544:: Die erste Magnetbaugruppe
545:: Die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe
581, 781:: Wasserdichtes Gehäuse
582:: Das erste elastische Druckstück
782:: Das zweite elastische Druckstück
744:: Die zweite Magnetbaugruppe
745:: Die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe
946:: Stromsensorschaltung
947:: Die erste Überstromschutzschaltung
949:: Die zweite Überstromschutzschaltung
A, B, C:: Phasenknoten
BU1, BU2, BU3:: Brückeneinheit
CMD:: Befehlssignal
CSS:: Stromsensorsignal
DS1, DS2, DS3:: Antriebssignal
E11, E21:: Das erste Ende
E12, E22:: Das zweite Ende
GND:: Masse
GP1:: Der erste Zwischenraum
GP2:: Der zweite Zwischenraum
LS1, LS2, LS3:: Das zweite PWM-Signal
OCS1:: Das erste Überstromschutzsignal
OCS2:: Das zweite Überstromschutzsignal
PH1:: Phase 1
PH2:: Phase 2
PH3:: Phase 3
PH4:: Vierte 4
PH5:: Phase 5
PH6:: Phase 6
Rcs:: Eingangsimpedanz
REF1:: Der erste Referenzwert
REF2:: Der zweite Referenzwert
SC1:: Das erste Sensorsignal
SC2:: Das zweite Sensorsignal
TR:: Kritischer Temperaturwert
TS:: Temperaturmesswert
US1, US2, US3:: Das erste PWM-Signal
VCC:: Stromversorgung

Ausführliche Beschreibung
Die folgenden spezifischen Ausführungsformen werden verwendet, um die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Der Fachmann kann leicht andere Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Erfindung durch die in dieser Beschreibung offenbarten Inhalte verstehen.
Es sollte angemerkt werden, dass die Strukturen, die Proportionen, die Größen und dergleichen, die in den Zeichnungen der vorliegenden Beschreibung gezeigt sind, nur in Verbindung mit den in der Beschreibung offenbarten Inhalten zum Verständnis und zum Lesen von Fachleuten dienen und die praktische Implementierung der vorliegenden Erfindung nicht beschränken sollen. Die begrenzten Bedingungen sind daher technisch nicht sinnvoll. Jede Änderung der Struktur, Änderung der proportionalen Beziehung oder Anpassung der Größe sollte die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung und den erreichbaren Zweck nicht beeinträchtigen und innerhalb des Umfangs des technischen Inhalts, der durch die vorliegende Erfindung dargestellt wird, abgedeckt werden. Die Begriffe „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „Mitte“ und „ein“, die in der vorliegenden Beschreibung zitiert werden, dienen nur zur einfachen Beschreibung und sollen die Einsatzbereiche der vorliegenden Erfindung nicht einschränken. Die Änderung oder Anpassung der relativen Beziehung können auch innerhalb der Einsatzbarkeit der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, wenn es keine wesentliche Änderung des technischen Inhalts gibt.
Die Motorvorrichtung, die in den folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, kann bei elektrischen Produkten wie Schleifmaschine, Haartrockner, Dunstabzugshaube, Staubsauger oder Gebläse angewendet werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es wird auf 1 Bezug genommen, die ein Blockschaltbild einer Motorvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Motorvorrichtung 100 kann ein Motormodul 120 und eine Motorantriebsschaltung 140 umfassen, wobei das Motormodul 120 ein Mehrphasen-Wechselstrommotormodul sein kann und die Anzahl von Phasen des Motormoduls 120 nicht begrenzt wird. Jedoch zur Vereinfachung der Beschreibung wird in den folgenden Ausführungsformen das dreiphasige Wechselstrommotor-Modul wie nachstehend als Beispiel für Motormodul 120 genommen, jedoch können die Ausführungsformen der folgenden Beschriebungen ähnlich weiter eingesetzt werden, wenn die Anzahl der Phasen des Motormoduls 120 zwei oder größer als drei ist.
Dementsprechend kann das Motormodul 120 drei Statorspulen 121, 122 und 123 aufweisen, wobei die Statorspulen 121, 122 und 123 miteinander gekoppelt sind, um eine dreieckige Spulenstruktur zu bilden. Zusätzlich enthält die Motoransteuerschaltung 140 drei Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3, einen Temperatursensor 142 und eine Steuerschaltung 143, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 sind mit den Statorspulen 121, 122 und 123 gekoppelt, um das Motormodul 120 sequentiell anzutreiben, wodurch das Motormodul 120 in Betrieb gesetzt wird. Im einzelnen werden die Brückenarmeinheit BU1 am Phasenknoten A zwischen der Statorspule 121 und der Statorspule 122 gekoppelt, die Brückenarmeinheit BU2 am Phasenknoten B zwischen der Statorspule 121 und der Statorspule 123 gekoppelt, und die Brückenarmeinheit BU3 am Phasenknoten C zwischen der Statorspule 122 und der Statorspule 123 gekoppelt.
In Bezug auf den Betrieb, die Brückenarmeinheit BU1 empfängt das erste PWM-Signal US1 und das zweite PWM-Signal LS1 und gibt unter Steuerung von dem ersten PWM-Signal US1 und dem zweiten PWM-Signal LS1 das Antriebssignal DS1 aus, um das Motormodul 120 anzusteuern. Die Brückenarmeinheit BU2 empfängt das erste PWM-Signal US2 und das zweite PWM-Signal LS2 und gibt unter Steuerung von dem ersten PWM-Signal US2 und dem zweiten PWM-Signal LS2 das Antriebssignal DS2 aus, um das Motormodul 120 anzusteuern. In ähnlicher Weise empfängt die Brückenarmeinheit BU3 das erste PWM-Signal US3 und das zweite PWM-Signal LS3 und gibt unter Steuerung von dem ersten PWM-Signal US3 und dem zweiten PWM-Signal LS3 das Antriebssignal DS3 aus, um das Motormodul 120 anzusteuern. Eine detaillierte Erklärung wird später gegeben.
Der Temperatursensor 142 erfasst die Temperaturen der Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 und erzeugt dementsprechend einen Temperaturmesswert TS. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Temperatursensor 142 unter Verwendung eines Thermistors mit negativem Temperaturkoeffizienten implementiert werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Zusätzlich kann in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Temperatursensor 142 auch in die Steuerschaltung 143 integriert werden.
Die Steuerschaltung 143 ist mit den Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 gekoppelt. Bei normalem Betrieb kann die Steuerschaltung 143 das Befehlssignal CMD empfangen und in Reaktion auf das Befehlssignal CMD die ersten PWM-Signale US1, US2 und US3 und die zweiten PWM-Signale LS1, LS2 und LS3 erzeugen, um die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 zu steuern, wodurch die Drehzahl des Motormoduls 120 eingestellt wird.
Zusätzlich ist die Steuerschaltung 143 ferner mit dem Temperatursensor 142 gekoppelt, um den Temperaturmesswert TS zu empfangen. Die Steuerschaltung 143 kann den Temperaturmesswert TS mit dem kritischen Temperaturwert TR vergleichen. Insbesondere, wenn die Steuerschaltung 143 feststellt, dass der Temperaturmesswert TS höher oder gleich dem kritischen Temperaturwert TR ist, erhöht die Steuerschaltung 143 das Tastverhältnis des ersten PWM-Signals der antreibenden Brückenarmeinheit, um die Übergangsfrequenz des ersten PWM-Signals der antreibenden Brückenarmeinheit in den Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 zu reduzieren. Zusätzlich erhöht die Steuerschaltung 143 das Tastverhältnis des zweiten PWM-Signals der obigen verbleibenden Brückenarmeinheiten, um die Übergangsfrequenz der zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten in den Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 zu reduzieren, wodurch die Temperaturen der Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 entsprechend reduziert werden können.
In dem Beispielsfall, in dem die Brückenarmeinheit BU1 als die antreibende Brückenarmeinheit das Antriebssignal DS1 ausgibt, um das Motormodul 120 anzutreiben, erhöht die Steuerschaltung 143 das Tastverhältnis des ersten PWM-Signals US1, um die Übergangsfrequenz des ersten PWM-Signals US1 der Brückenarmeinheit BU1 zu reduzieren, wenn der Temperaturmesswert TS höher oder gleich dem kritischen Temperaturwert TR ist. Und die Steuerschaltung 143 erhöht zusätzlich das Tastverhältnis des zweiten PWM-Signals LS2 und des dritten PWM-Signals LS3, um die Übergangsfrequenz des zweiten PWM-Signals LS2 und des dritten PWM-Signals LS3 zu reduzieren. Als ein Ergebnis können der Schaltleistungsverbrauch der Transistoren in den Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3, der durch häufiges Ein- bzw. Ausschalten verursacht wird, reduziert werden, so dass die Temperaturen der Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 reduziert werden können.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steuerschaltung 143 Hardware, Firmware, oder Software bzw. ausführbare Programmcode sein, die in einem Speicher gespeichert sind und durch einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller oder einen digitalen Signalprozessor (DSP) geladen und ausgeführt werden können. Wenn es durch Hardware implementiert wird, kann die Steuerschaltung 143 durch einen einzelnen integrierten Schaltungschip oder durch mehrere Schaltungschips verwirklicht werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die o.g. Vielzahl von Schaltungschips oder der einzelne integrierte Schaltungschip kann unter Verwendung einer ASIC oder einer programmierbaren Logikgatterschaltung (FPGA) implementiert werden.
Der oben erwähnte Speicher kann beispielsweise ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Flash-Speicher, eine Festplatte oder ein optischer Datenspeicher sein.
Die folgenden verweisen auf 1 und 2. 2 zeigt ein schematisches Diagramm, das die Schaltungsstruktur der Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 und deren Kopplungsart mit dem Motormodul 120 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Brückenarmeinheit BU1 umfasst einen Oberarmtransistor 211 und einen Unterarmtransistor 212. Der Drain-Anschluss des Oberarmtransistors 211 ist mit dem Stromversorgungsanschluss VCC verbunden. Der Gateelektrode-Anschluss des Oberarmtransistors 211 empfängt das erste PWM-Signal US1. Der Source-Anschluss des Oberarmtransistors 211 ist mit dem Drain-Anschluss des Unterarmtransistors 212 und mit dem Phasenknoten A zwischen der Statorspule 121 und der Statorspule 122 gekoppelt. Der Gateelektrode-Anschluss des Unterarmtransistors 212 empfängt das zweite PWM-Signal LS1. Der Source-Anschluss des Unterarmtransistors 212 ist mit der Masse GND verbunden.
Zusätzlich enthält die Brückenarmeinheit BU2 einen Oberarmtransistor 213 und einen Unterarmtransistor 214. Der Drain-Anschluss des Oberarmtransistors 213 ist mit dem Stromversorgungsanschluss VCC gekoppelt. Der Gateelektrode-Anschluss des Oberarmtransistors 213 empfängt das erste PWM-Signal US2. Der Source-Anschluss des Oberarmtransistors 213 ist mit dem Drain-Anschluss des Unterarmtransistors 214 und mit dem Phasenknoten B zwischen der Statorspule 121 und der Statorspule 123 gekoppelt. Der Gateelektrode-Anschluss des Unterarmtransistors 214 empfängt das zweite PWM-Signal LS2. Der Source-Anschluss des Unterarmtransistors 214 ist mit der Masse GND verbunden. In ähnlicher Weise umfasst die Brückenarmeinheit BU3 einen Oberarmtransistor 215 und einen Unterarmtransistor 216. Der Drain-Anschluss des Oberarmtransistors 215 ist mit dem Stromversorgungsanschluss VCC verbunden. Der Gateelektrode-Anschluss des Oberarmtransistors 215 empfängt das erste PWM-Signal US3. Der Source-Anschluss des Oberarmtransistors 215 ist mit dem Drain-Anschluss des Unterarmtransistors 216 und mit dem Phasenknoten C zwischen der Statorspule 122 und der Statorspule 123 gekoppelt. Der Gateelektrode-Anschluss des Unterarmtransistors 216 empfängt das zweite PWM-Signal LS3. Der Source-Anschluss des Unterarmtransistors 216 ist mit der Masse GND verbunden.
Die folgenden verweisen auf 1 bis 3. 3 zeigt ein schematisches Diagramm von Wellenformen der ersten PWM-Signale U1, US2 und US3 sowie der zweiten PWM-Signale LS1, LS2 und LS3 bei einem normalen Betrieb der Motorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wenn der Temperaturmesswert TS unter dem kritischen Wert TR liegt, wird die Steuerschaltung 143 basierend auf dem Befehlssignal CMD die ersten PWM-Signale US1, US2 und US3 sowie die zweiten PWM-Signale LS1, LS2 und LS3 erzeugen, wie beispielsweise in 3 dargestellt (aber nicht darauf beschränkt), um die Drehzahl des Motormoduls 120 zu steuern.
Im Einzelnen gilt die Brückenarmeinheit BU1 in der ersten Phase PH1 die antreibende Brückenarmeinheit, wobei der Oberarmtransistor 211 in der Brückenarmeinheit BU1 sowohl in Reaktion auf das erste PWM-Signal US1 mit einem hohen Logikpegel eingeschaltet wird, als auch in Reaktion auf das erste PWM-Signal US1 mit einem niedrigen Logikpegel ausgeschaltet wird. Ferner wird der Unterarmtransistor 214 in der Brückenarmeinheit BU2 sowohl in Reaktion auf das erste PWM-Signal US2 mit einem hohen Logikpegel eingeschaltet, als auch in Reaktion auf das erste PWM-Signal US2 mit einem niedrigen Logikpegel ausgeschaltet. Dabei sind die Tastverhältnisse des erste PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS2 beider bei 50 Prozent, aber nicht darauf beschränkt. Die Tastverhältnisse des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS2 hängen vom Befehlssignal CMD ab. Darüber hinaus können der Unterarmtransistor 212 in der Brückenarmeinheit BU1, der Oberarmtransistor 213 in der Brückenarmeinheit BU2 und der Oberarmtransistor 215 bzw. der Unterarmtransistor 216 in der Brückenarmeinheit BU3 jeweils in Reaktion auf das zweite PWM-Signal LS1, das erste PWM-Signal US2, das erste PWM-Signal US3 und das zweite PWM-Signal LS3 mit einem niedrigen Logikpegel ausgeschaltet werden. Somit kann die Brückenarmeinheit BU1 in einer ersten Phase PH1 durch den eingeschalteten Oberarmtransistor 211 und den Unterarmtransistor 214 dem Motormodul 120 das Antriebssignal DSL (z.B. Antriebsstrom) bereitstellen.
Nachdem die erste Phase PH1 beendet wurde, führt die Steuerschaltung 143 den Phasenwechsel durch und tritt nach einem Zeitintervall in die zweite Phase PH2 ein. Die einzige Differenz zwischen der ersten Phase PH1 und der zweiten Phase PH2 liegt darin, dass in der zweiten Phase PH2 der Unterarmtransistor 214 in der Brückenarmeinheit BU2 in Reaktion auf das zweite PWM-Signal LS2 mit einem niedrigen Logikpegel nicht eingeschaltet wird, während der Unterarmtransistors 216 in der Brückenarmeinheit BU3 in Reaktion auf das zweite PWM-Signal LS3 mit einem hohen Logikpegel eingeschaltet wird und auch in Reaktion auf das zweite PWM-Signal LS3 mit einem niedrigen Logikpegel nicht eingeschaltet wird. Daher kann die Brückenarmeinheit BU1 in der zweiten Phase PH2 durch den eingeschalteten Oberarmtransistor 211 und den Unterarmtransistor 216 dem Motormodul 120 das Antriebssignal DS1 (z. B. den Ansteuerstrom) bereitstellen.
Nachdem die zweite Phase PH2 beendet wurde, führt die Steuerschaltung 143 den Phasenwechsel durch und tritt nach einem Zeitintervall in die dritte Phase PH3 ein. Die einzige Differenz zwischen der zweiten Phase PH2 und der dritten Phase PH3 liegt darin, dass in der dritten Phase PH3 die Brückenarmeinheit BU2 als die antreibende Brückenarmeinheit gilt und der Oberarmtransistor 213 in der Brückenarmeinheit BU2 in Reaktion auf das erste PWM-Signal US2 mit einem hohen Logikpegel eingeschaltet und in Reaktion auf das erste PWM-Signal US3 mit einem niedrigen Logikpegel nicht eingeschaltet wird. Und der Oberarmtransistors 211 in der Brückenarmeinheit BU1 wird in Reaktion auf das erste PWM-Signal US1 mit einem niedrigen Logikpegel nicht eingeschaltet. Daher kann die Brückenarmeinheit BU2 in der dritten Phase PH3 durch den eingeschalteten Oberarmtransistor 213 und den Unterarmtransistor 216 dem Motormodul 120 das Antriebssignal DS2 (z. B. den Ansteuerstrom) bereitstellen.
Nachdem die dritte Phase PH3 beendet wurde, führt die Steuerschaltung 143 den Phasenwechsel durch und tritt nach einem Zeitintervall in die vierte Phase PH4 ein. Die einzige Differenz zwischen der dritten Phase PH3 und der vierten Phase PH4 liegt darin, dass in der vierten Phase PH4 der Unterarmtransistor 216 in der Brückenarmeinheit BU3 in Reaktion auf das zweite PWM-Signal LS3 mit einem niedrigen Logikpegel nicht eingeschaltet wird, während der Unterarmtransistors 212 in der Brückenarmeinheit BU1 in Reaktion auf das zweite PWM-Signal LS1 mit einem hohen Logikpegel eingeschaltet wird und auch in Reaktion auf das zweite PWM-Signal LS1 mit einem niedrigen Logikpegel nicht eingeschaltet wird. Daher kann die Brückenarmeinheit BU2 in der vierten Phase PH4 durch den eingeschalteten Oberarmtransistor 213 und den Unterarmtransistor 212 dem Motormodul 120 das Antriebssignal DS2 (z. B. den Ansteuerstrom) bereitstellen.
In ähnlicher Weise führt, nachdem die vierte Phase PH4 beendet wurde, die Steuerschaltung 143 den Phasenwechsel durch und tritt nach einem Zeitintervall in die fünfte Phase PH5 ein. In der fünften Phase PH5 wirkt die Brückenarmeinheit BU3 als die antreibende Brückenarmeinheit. Auf den Betrieb der fünften Phase PH5 und nachfolgenden sechsten Phase PH6 verweist die 3 und es kann in Verbindung mit der o.g. Beschreibung von der ersten Phase PH1 zu der vierten Phase PH4 analog abgeleitet. Daher wird hier nicht mehr wiederholt. Nach Beendigung der sechsten Phase PH6, führt die Steuerschaltung 143 wieder den Phasenwechsel durch und wiederholt zyklisch den Vorgang von der ersten Phase PH1 bis zum sechsten Phase PH6.
Wenn der Temperaturmesswert TS gleich oder höher als dem kritischen Temperaturwert TR ist, wird die Steuerschaltung 143 in der ersten Phase PH1 die Tastverhältnisse des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS2 erhöhen, um die Drehzahl des Motormoduls 120 zu erhöhen, wodurch die Übergangsfrequenz des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS2 verringert wird. Die obige Übergangsfrequenz ist die Summe der Anzahl, wie oft das PWM-Signal von dem niedrigen Logikpegel in den hohen Logikpegel umgewandelt wird, und der Anzahl, wie oft das PWM-Signal von dem hohen Logikpegel in den niedrigen Logikpegel umgewandelt wird. Zum Beispiel sind die Umgangsfrequenzen des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS2 in der ersten Phase PH1 jeweils 8. Darauf basierend kann die Steuerschaltung 143 die Tastverhältnisse des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS2 von 50% in 3 bis zu 100% in 4 zu erhöhen, um die Temperaturen der Brückenarmeinheiten BU1 und BU2 zu reduzieren, wodurch das Motormodul 120 bei der maximalen Drehzahl läuft. Als ein Ergebnis werden die Übergangsfrequenzen des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS2 beide von 8-mal wie in 3 gezeigt auf 2-mal reduziert, wie in 4 gezeigt. Durch die Reduzierung des Ein- bzw. Ausschaltens des Oberarmtransistors 211 und des Unterarmtransistors 214 wird der erzeugte Schaltleistungsverbrauch verringert, somit werden die Temperaturen in den Brückenarmeinheiten BU1 und BU2 entsprechend reduziert und zugleich läuft das Motormodul 120 weiterhin.
Wenn der Temperaturmesswert TS höher oder gleich dem kritischen Temperaturwert TR ist, kann die Steuerschaltung 143 in der oben beschriebenen zweiten Phase PH2 die Tastverhältnisse des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals US3 erhöhen, um die Drehzahl vom Motormodul 120 zu erhöhen, wodurch die Übergangsfrequenzen des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS3 reduziert werden. Um beispielsweise die Temperaturen in den Brückenarmeinheit BU1 und BU3 zu reduzieren, kann die Steuerschaltung 143 die Tastverhältnisse des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS3 von 50% wie gezeigt in 3 auf 100% erhöhen, wie in 4 gezeigt, wodurch das Motormodul 120 bei maximaler Drehzahl läuft. Als ein Ergebnis werden die Übergangsfrequenzen des ersten PWM-Signals US1 und des zweiten PWM-Signals LS3 beide von 8-mal, wie in 3 gezeigt, auf 2-mal reduziert, wie in 4 gezeigt. Durch Reduzieren des Ein- bzw. Ausschaltens des Oberarmtransistors 211 und des Unterarmtransistors 216 wird der erzeugte Schaltleistungsverbrauch verringert, somit werden die Temperaturen in den Brückenarmeinheiten BU1 und BU3 entsprechend reduziert.
Der Betrieb von der dritten Phase PH3 bis zur sechsten Phase PH6 in der 4 kann in Verbindung mit der o.g. Beschreibung von der ersten Phase PH1 und der zweiten Phase PH2 in der 4 analog abgeleitet und wird hier nicht mehr wiederholt. Nachdem der Temperaturmesswert TS niedriger als der kritische Temperaturwert TR wird, erzeugt die Steuerschaltung 143 zusätzlich entsprechend die ersten PWM-Signale US1, US2 und US3 und die zweiten PWM-Signale LS1, LS2 und LS3 aufgrund des empfangenen Befehlssignals CMD, um die Drehzahl des Motormoduls 120 zu steuern. Die Erzeugung des Befehlssignals CMD wird nachstehend näher beschrieben.
Folgendes verweist auf 5, die ein Blockschaltbild der Motorvorrichtung 500 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Motorvorrichtung 500 kann das Motormodul 120, die Motorantriebsschaltung 540, die erste Magnetbaugruppe 544 und die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 umfassen. Die Motoransteuerschaltung 540 kann die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3, den Temperatursensor 142 und die Steuerschaltung 543 umfassen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die erste Magnetbaugruppe 544 und die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 auch als Teil der Motoransteuerschaltung 540 integriert werden, wobei das Motormodul 120, der Temperatursensor 142, die Steuerschaltung 543, und die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 von 5 jeweils mit dem Motormodul 120, dem Temperatursensor 142, der Steuerschaltung 143 und den Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 von 1 ähnlich sind. Daher kann sich die Implementierungsweise auf die oben beschriebene Beschreibung von 1 bis 4 beziehen, und Details werden hier nicht erneut beschrieben. Die erste Magnetbaugruppe 544 und die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 werden nachstehend beschrieben.
Die erste Magnetbaugruppe 544 wird verwendet, um das erste Magnetfeld zu erzeugen. Die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 ist mit der Steuerschaltung 543 gekoppelt und kann die Intensitätsveränderung des ersten Magnetfelds erfassen und dementsprechend das erste Sensorsignal SC1 erzeugen, wenn die erste Magnetbaugruppe 544 nahe zu oder weg von der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 bewegt wurde. Dann kann die Steuerschaltung 543 die Drehzahl des Motormoduls 120 entsprechend dem ersten Sensorsignal SC1 als das Befehlssignal CMD einstellen.
Im Detail kann der Benutzer den Abstand zwischen der ersten Magnetbaugruppe 544 und der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 durch Bewegen der ersten Magnetbaugruppe 544 steuern. Je die erste Magnetbaugruppe 544 näher zu der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 bewegt wird, desto größer ist die Intensität des ersten Magnetfeldes, die von der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 detektiert wird. Daher kann die Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 das entsprechende Sensorsignal SC1 als Befehlssignal CMD erzeugen, aufgrund von dem die Steuerschaltung 543 entsprechend die Drehzahl des Motormoduls 120 erhöht. Im Gegensatz dazu, je die erste Magnetbaugruppe 544 weit weg von der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 bewegt, desto die von der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 detektierte Intensität kleine ist. Daher kann die Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 das entsprechende Sensorsignal SC1 als Befehlssignal CMD erzeugen, aufgrund von dem die Steuerschaltung 543 entsprechend die Drehzahl des Motormoduls 120 reduziert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erste Magnetbaugruppe 544 unter Einsatz eines Permanentmagneten implementiert werden, und die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 kann unter Verwendung einer integrierten Hall-Sensorschaltung implementiert werden. Die vorliegende Erfindung wird jedoch nicht darauf beschränkt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 6 gezeigt, kann die Motorvorrichtung 500 auch noch das wasserdichte Gehäuse 581 und das erste elastische Druckstück 582 umfassen, wobei die Statorspulen 121, 122 und 123, die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3, der Temperatursensor 142, die Steuerschaltung 543, die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 vom Motormodul 120 in 5 im Innern des wasserdichten Gehäuses 581 angeordnet werden können. Um jedoch einfacher darzustellen, wird im Inneren des wasserdichten Gehäuses 581 in 6 nur die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 schematisch gezeigt. Das erste elastische Druckstück 582 ist außerhalb des wasserdichten Gehäuses 581 angeordnet, wobei das erste Ende E11 des ersten elastischen Druckstücks 582 mit dem wasserdichten Gehäuse 581 verbindet, und zwischen dem zweiten Ende E12 des ersten elastischen Druckstücks 582 und dem wasserdichten Gehäuse 581 der erste Zwischenraum GP1 vorhanden ist. Das zweite Ende E12 des ersten elastischen Druckstücks 582 kann elastisch gedrückt werden, um sich dem wasserdichten Gehäuse 581 zu nähern. Das zweite Ende E12 des ersten elastischen Druckstücks 582 kann zu der ursprünglichen Position zurückgeführt werden, nachdem die Druckkraft gelöst wurde. Die erste Magnetbaugruppe 544 ist an dem zweiten Ende E12 des ersten elastischen Druckstücks 582 angeordnet, und die erste Magnetbaugruppe 544 und die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 liegen einander gegenüber. Es kann verstanden werden, dass sich die erste Magnetbaugruppe 544 der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 in dem wasserdichten Gehäuse 581 nähert, indem der Benutzer auf das zweite Ende des ersten elastischen Druckstücks 582 drückt; oder die erste Magnetbaugruppe 544 von der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 in dem wasserdichten Gehäuse 581 weit entfernt und zu ihrer ursprünglichen Position zurückgeführt, indem das zweite Ende E12 des ersten elastischen Druckstücks 582 beim Drücken gelöst wird.
Da der kontaktlose Magnetsensorschalter (dh die erste Magnetbaugruppe 544 und die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545) in dieser Ausführungsform als Einstellschalter der Drehzahl von der Motorvorrichtung 500 verwendet wird, erzeugt der oben erwähnte berührungslose Magnetsensorschalter aufgrund von Vibrationen keine Funken, wenn die Motorvorrichtung 500 im Betrieb vibriert. Daher hat sie eine längere Lebensdauer im Vergleich zu den Motorvorrichtungen, die die allgemeinen Kontaktschalter verwenden. Zusätzlich weist die Motorvorrichtung 500 der vorliegenden Ausführungsform eine optimale wasser- und staubdichte Funktion auf und kann in verschiedenen Umgebungen (z.B. Unterwasserumgebung) normalgerecht arbeiten.
Folgendes verweist auf 7, die ein Blockschaltbild der Motorvorrichtung 700 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Motorvorrichtung 700 kann das Motormodul 120, die Motorantriebsschaltung 740, die erste Magnetbaugruppe 544, die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545, die zweite Magnetbaugruppe 744 und die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 umfassen. Die Motorantriebsschaltung 740 kann die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3, den Temperatursensor 142 und die Steuerschaltung 743 umfassen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die erste Magnetbaugruppe 544, die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545, die zweite Magnetbaugruppe 744 und die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 auch als Teil der Motorantriebsschaltung 740 integriert werden, wobei das Motormodul 120, der Temperatursensor 142, die Steuerschaltung 743, und die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 von 7 jeweils mit dem Motormodul 120, dem Temperatursensor 142, der Steuerschaltung 143, und den Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 ähnlich sind. Daher kann es auf die verwandten Beschreibungen der obigen 1 bis 4 Bezug genommen werden und wird hier nicht wiederholt. Ferner sind die erste Magnetbaugruppe 544 und die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 von 7 jeweils mit der ersten Magnetbaugruppe 544 und der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 von 5 ähnlich. Daher kann es auf die verwandten Beschreibungen der obigen 5 bis 6 Bezug genommen werden und wird hier nicht wiederholt. Die zweite Magnetbaugruppe 744 und die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 werden nachstehend beschrieben.
Die zweite Magnetbaugruppe 744 wird verwendet, um das zweite Magnetfeld zu erzeugen. Die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 ist mit der Steuerschaltung 743 gekoppelt. Wenn die zweite Magnetbaugruppe 744 nahe zu der zweiten Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 bewegt wird, kann die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 das zweite Magnetfeld erfassen und dementsprechend das zweite Sensorsignal SC2 erzeugen. Die Steuerschaltung 743 kann aufgrund des zweiten Sensorsignals SC2 feststellen, ob die zweite Magnetbaugruppe 744 bewegt wurde. Wenn die Steuerschaltung 743 aufgrund des zweiten Sensorsignals SC2 feststellt, dass die zweite Magnetbaugruppe 744 bewegt wurde, kann die Steuerschaltung 743 so steuern, den aktuellen Drehzahlbereich des Motormoduls 120 von einem vorgegebenen Drehzahlbereich in einen anderen vorgegebenen Drehzahlbereich umzuschalten.
Im Detail kann die Steuerschaltung 743 den Drehzahlbereich des Motormoduls 120 in mehrere vorgegebene Drehzahlbereiche unterteilen. Es wird beispielsweise angenommen, dass der Drehzahlbereich des Motormoduls 120 0 U/Min bis 10,000 U/Min beträgt, und die Steuerschaltung 743 den Drehzahlbereich des Motormoduls 120 in drei festgelegte Drehzahlbereiche unterteilt (wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt ist), wobei der erste Drehzahlbereich beispielsweise 0 U/Min bis 4,000 U/Min, der zweite Drehzahlbereich beispielsweise 4,000 U/Min bis 7,000 RPM und der dritte Drehzahlbereich beispielsweise 7,000 U/Min bis 10,000 U/Min beträgt, und der aktuelle Drehzahlbereich des Motormoduls 120 beim zweiten Drehzahlbereich festgelegt wird (dh die aktuelle Drehzahl des Motormoduls 120 liegt zwischen 4,000 U/Min und 7,000 U/Min). Zu diesem Zeitpunkt kann der Benutzer die zweite Magnetbaugruppe 744 so bewegen, dass sich die zweite Magnetbaugruppe 744 der zweiten Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 nähert. Die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 kann das von der zweiten Magnetbaugruppe 744 erzeugte zweite Magnetfeld als Reaktion auf die Näherung der zweiten Magnetbaugruppe 744 erfassen und demgemäß das zweite Sensorsignal SC2 erzeugen. Wenn die Steuerschaltung 743 aufgrund des zweiten Sensorsignals SC2 erfasst, daß die zweite Magnetbaugruppe 744 bewegt wurde, kann die Steuerschaltung 743 den aktuellen Drehzahlbereich des Motormoduls 120 von dem zweiten Drehzahlbereich (4,000 U/Min bis 7,000 U/Min) in den dritten Drehzahlbereich (7,000 U/Min bis 10,000 U/Min) wechseln, um die Drehzahl des Motormoduls 120 auf den dritten Drehzahlbereich zu erhöhen; alternativ kann die Steuerschaltung 743 den aktuellen Drehzahlbereich des Motormoduls 120 vom zweiten Drehzahlbereich (4,000 U/Min bis 7,000 U/Min) auf den ersten Drehzahlbereich (0 U/Min bis 4,000 U/Min) umstellen, um die Drehzahl des Motormoduls 120 auf den ersten Drehzahlbereich zu reduzieren.
In der obigen Ausführungsform kann die Steuerschaltung 743 auch die Drehzahl des Motormoduls 120 innerhalb des aktuellen Drehzahlbereichs des Motormoduls 120 aufgrund des ersten Sensorsignals SC1 einstellen. Wenn beispielsweise der aktuelle Drehzahlbereich des Motormoduls 120 in dem zweiten Drehzahlbereich (zwischen 4,000 U/Min und 7,000 U/Min) eingestellt ist, kann der Benutzer den Abstand zwischen der ersten Magnetbaugruppe 544 und der Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 so einstellen, indem er die erste Magnetbaugruppe 544 bewegt. So wird die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 das entsprechende erste Sensorsignal SC1 als Befehlssignal CMD erzeugen, so dass die Steuerschaltung 743 aufgrund des Befehlssignals CMD die Drehzahl des Motormoduls 120 innerhalb des vorgegebenen Drehzahlbereichs einstellen kann.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die zweite Magnetbaugruppe 744 unter Verwendung eines Permanentmagneten implementiert werden, und die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 kann unter Verwendung einer integrierten Hall-Sensorschaltung implementiert werden, worauf die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 8 gezeigt, kann die Motorvorrichtung 700 ferner ein wasserdichtes Gehäuse 781, ein erstes elastisches Druckstück (nicht gezeigt) und ein zweites elastisches Druckstück 782 umfassen, wobei die Statorspulen 121, 122, 123, die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3, der Temperatursensor 142, die Steuerschaltung 743, die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 und die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 des Motormoduls 120 von 7 in dem wasserdichten Gehäuse 781 angeordnet werden können. Um jedoch einfacher darzustellen, wird im Inneren des wasserdichten Gehäuses 781 in 8 nur die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 schematisch gezeigt. Zusätzlich sind das erste elastische Druckstück, die erste Magnetbaugruppe 544, die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 und das wasserdichte Gehäuse 781 der vorliegenden Ausführungsform in ähnlicher Weise wie das erste elastische Druckstück 582, die erste Magnetbaugruppe 544, die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 und das wasserdichte Gehäuse 781 von 5 und 6 angeordnet. Daher kann es auf die verwandten Beschreibungen der obigen 5 bis 6 Bezug genommen werden und wird hier nicht wiederholt.
Das zweite elastische Druckstück 782 ist außerhalb des wasserdichten Gehäuses 781 angeordnet, wobei das zweite elastische Druckstück 782 an seinem ersten Ende E21 mit dem wasserdichten Gehäuse 781 verbunden ist und der zweite Zwischenraum GP2 zwischen dem zweiten Ende E22 des zweiten elastischen Druckstücks 782 und dem wasserdichten Gehäuse 781 vorhanden ist. Das zweite Ende E22 des zweiten elastischen Druckstücks 782 kann elastisch gedrückt werden, um sich dem wasserdichten Gehäuse 781 zu nähern. Das zweite Ende E22 des zweiten elastischen Druckstücks 782 kann zu der ursprünglichen Position zurückgeführt werden, nachdem die Druckkraft gelöst wurde. Die zweite Magnetbaugruppe 744 ist an dem zweiten Ende E22 des zweiten elastischen Druckstücks 782 angeordnet, und die zweite Magnetbaugruppe 744 und die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Es kann verstanden werden, dass sich die zweite Magnetbaugruppe 744 der zweiten Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 in dem wasserdichten Gehäuse 781 nähert, indem der Benutzer auf das zweite Ende des zweiten elastischen Druckstücks 782 drückt; oder die zweite Magnetbaugruppe 744 von der zweiten Magnetfeldsensor-Baugruppe 745 in dem wasserdichten Gehäuse 781 weit entfernt und zu ihrer ursprünglichen Position zurückgeführt, indem das zweite Ende E22 des zweiten elastischen Druckstücks 782 beim Drücken gelöst wird.
Da der kontaktlose Magnetsensorschalter (dh die erste Magnetbaugruppe 544 und die erste Magnetfeldsensor-Baugruppe 545 sowie die zweite Magnetbaugruppe 744 und die zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe 745) in dieser Ausführungsform als der Einstellschalter der Drehzahl von der Motorvorrichtung 500 verwendet wird, erzeugt der oben erwähnte berührungslose Magnetsensorschalter aufgrund von Vibrationen keine Funken, wenn die Motorvorrichtung 700 im Betrieb vibriert. Daher hat sie eine längere Lebensdauer im Vergleich zu den Motorvorrichtungen, die die allgemeinen Kontaktschalter verwenden. Zusätzlich weist die Motorvorrichtung 700 der vorliegenden Ausführungsform eine ausgezeichnete wasser- und staubdichte Funktion auf und kann in verschiedenen Umgebungen (z.B. Unterwasserumgebung) normalgerecht arbeiten.
Folgendes verweist auf 9, die ein Blockschaltbild der Motorvorrichtung 900 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die Motorvorrichtung 900 kann das Motormodul 120, und die Motorantriebsschaltung 940 umfassen, wobei die Motorantriebsschaltung 940 die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3, die Steuerschaltung 943, die Stromsensorschaltung 946, die erste Überstromschutzschaltung 947 und die zweite Überstromschutzschaltung 949 umfassen kann. Aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. In dieser Ausführungsform sind das Motormodul 120, die Steuerschaltung 943 und die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 jeweils mit dem Motormodul 120, der Steuerschaltung 143 und den Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 von 1 ähnlich. Daher kann es auf die verwandten Beschreibungen der obigen 1 bis 4 Bezug genommen werden und wird hier nicht wiederholt. Nachstehend werden die Stromsensorschaltung 946, die erste Überstromschutzschaltung 947 und die zweite Überstromschutzschaltung 949 beschrieben.
Folgendes verweist auf 9 und 10. 10 zeigt die Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 und die schematische Schaltungsstruktur der Stromsensorschaltung 946 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Stromsensorschaltung 946 ist mit den Brückenarmeinheiten BU1, BU2 und BU3 gekoppelt, um den Stromwert des Motormoduls 120 zu erkennen und dementsprechend das Strommesssignal CSS zu erzeugen. Im Einzelnen kann die Stromsensorschaltung 946 noch einen Eingangsimpedanz Rcs umfassen, wobei das erste Ende des Eingangsimpedanz Rcs mit dem Masseanschluß GND gekoppelt ist und das zweite Ende des Eingangsimpedanz Rcs mit den Source-Anschlüssen der Unterarmtransistoren 212, 214 und 216 gekoppelt wird, um das Stromsensorsignal CSS zu erzeugen.
Die erste Überstromschutzschaltung 947 ist mit der Stromsensorschaltung 946 gekoppelt, um das Stromsensorsignal CSS zu empfangen, und vergleicht den durch das Stromsensorsignal CSS dargestellten Stromwert des Motormoduls 120 mit einem ersten Referenzwert REF1, um das erste Überstromschutzsignal OCS1 zu erzeugen. Die zweite Überstromschutzschaltung 949 ist mit der Stromsensorschaltung 946 gekoppelt, um das Stromsensorsignal CSS zu empfangen, und vergleicht den durch das Stromsensorsignal CSS dargestellten Stromwert des Motormoduls 120 mit einem zweiten Referenzwert REF2, um das erste Überstromschutzsignal OCS2 zu erzeugen, wobei der zweite Referenzwert REF2 niedriger als der erste Referenzwert REF1 ist.
Die Steuerschaltung 943 ist ferner mit der ersten Überstromschutzschaltung 947 und der zweiten Überstromschutzschaltung 949 gekoppelt, um jeweils das erste Überstromschutzsignal OCS1 und das zweite Überstromschutzsignal OCS2 zu empfangen. Insbesondere kann die Steuerschaltung 943 in der Anlaufphase des Motormoduls 120 aufgrund des ersten Überstromschutzsignals OCS1 das Motormodul 120 gegen Überstrom schützen, und nach der Anlaufphase des Motormoduls 120 aufgrund des zweiten Überstromschutzsignals OCS2 das Motormodul 120 gegen Überstrom schützt.
Da ein ziemlich großer Strom zum Starten des Motormoduls 120 erforderlich ist, kann die Motorantriebsschaltung 940 in der vorliegenden Ausführungsform in der Anlaufphase des Motormoduls 120 mit dem höheren ersten Referenzwert REF1 (im Vergleich zu dem zweiten Referenzwert REF2) gegen Überstrom geschützt werden, um zu vermeiden, dass der Überstromschutz beim Anlauf des Motormoduls 120 häufig ausgelöst wird, was die Verlängerung der Anlaufzeit des Motormoduls 120 zur Folge hat. Dadurch kann die Anlaufphase des Motormoduls 120 in kürzer Zeit abgeschlossen werden. Auf der anderen Seite, in dem normalen Betrieb nach dem Starten des Motormoduls 120 wird die Motorantriebsschaltung 940 in der vorliegenden Ausführungsform mit dem niedrigeren zweiten Referenzwert REF2 (im Vergleich zu dem ersten Referenzwert REF1) gegen Überstrom geschützt, dadurch es vermieden werden kann, dass das Motormodul 120 im Normalbetrieb durch übermäßigen Strom beschädigt wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es während der Anlaufphase des Motormoduls 120 zu vermeiden, dass ein übermäßiger transiente Strom beim Motormodul 120 auftritt, was zur häufigen Auslösung des Überstromschutzes zur Folge hat, indem die Steuerschaltung 943 das Motormodul 120 mit der ersten Drehzahl (niedrige Drehzahl) für eine Runde (oder mindestens eine Runde) steuert und dann das Motormodul 120 ab der ersten Drehzahl beschleunigt. Auf diese Weise kann der Stromwert des Motors 120 unter dem ersten Referenzwert REF1 unterdrückt werden, um zu vermeiden, dass der Überstromschutz ausgelöst wird. Nachdem die Drehzahl des Motormoduls 120 auf die zweite Drehzahl beschleunigt wird, wird die Steuerschaltung 943 feststellen, ob das Motormodul 120 die Anlaufphase beendet hat und im Normalbetrieb läuft.
Im Allgemeinen ist der Strom in der Anlaufphase des Motormoduls 120 ziemlich groß und die Drehzahl jedoch ziemlich niedrig, und das Motormodul 120 läuft im Normalbetrieb mit kleinerem Strom und höherer Drehzahl. Auf dieser Grundlage kann die Steuerschaltung 943 in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Strom oder die Drehzahl des Motormoduls 120 erfassen und basierend auf dem erfassten Stromwert oder der Drehzahl feststellen, ob die Anlaufphase des Motormoduls 120 schon abgeschlossen wird. Mit anderen Worten kann die Steuerschaltung 943 aufgrund des erfassten Stromwerts oder der Drehzahl feststellen, ob sich das Motormodul 120 in der Anlaufphase oder im Normalbetrieb befindet. Wenn die Steuerschaltung 943 feststellt, dass das Motormodul 120 in der Anlaufphase ist, verwendet die Steuerschaltung 943 das erste Überstromschutzsignal OCS1, um einen Überstromschutz an dem Motormodul 120 durchzuführen. Wenn im Gegensatz dazu die Steuerschaltung 943 feststellt, dass sich das Motormodul 120 im Normalbetrieb befindet, verwendet die Steuerschaltung 943 das zweite Überstromschutzsignal OCS2, um einen Überstromschutz an dem Motormodul 120 durchzuführen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steuerschaltung 943 mit der Stromsensorschaltung 946 gekoppelt werden, um das Stromsensorsignal CSS zu empfangen und den Strom des Motormoduls 120 zu erfassen. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Steuerschaltung 943 mit dem Motormodul 120 gekoppelt werden, um die gegenelektromotorische Kraft der Phasenknoten A, B und C zu erfassen und basierend auf der gegenelektromotorischen Kraft der Phasenknoten A, B und C die Drehzahl des Motormoduls 120 zu erfassen. Da das Verfahren den Fachleuten bekannt ist, die Drehzahl des Motormoduls 120 aufgrund der gegenelektromotorischen Kraft der Phasenknoten A, B und C zu erfassen, wird hier nicht mehr wiederholt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die erste Überstromschutzschaltung 947 und die zweite Überstromschutzschaltung 949 unter Verwendung eines Operationsverstärkers oder eines Komparators implementiert werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Zusammenfassend kann in der Motorvorrichtung und der Motorantriebsschaltung, die in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen sind, die Drehzahl des Motormoduls beschleunigen, wenn die Temperatur der Brückenarmeinheit höher oder gleich dem kritischen Temperaturwert ist, wodurch die Häufigkeit des Ein-/Ausschaltens der Transistoren in den Brückenarmeinheiten verringert wird. Der Schaltleistungsverbrauch der Transistoren sowie die Temperatur der Brückenarmeinheiten werden entsprechend reduziert. Als nächstes verwenden die Motorvorrichtung und die Motoransteuerungsschaltung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen kontaktlosen Magnetsensorschalter als Drehzahleinstellschalter der Motorvorrichtung. Wenn die Motorvorrichtung im Betrieb vibriert, wird der kontaktlose Magnetsensorschalter keine Funken aufgrund von Vibrationen erzeugen. Daher weist sie eine längere Lebensdauer und eine bessere Wasser- und Staubdichtheitsfunktion auf als die allgemeinen Motorvorrichtungen, die den Kontaktschalter verwenden. Außerdem verwendet die Motorantriebsschaltung während der Anlaufphase des Motormoduls einen höheren ersten Referenzwert, um den Überstromschutz durchzuführen, wodurch das häufige Auslösen des Überstromschutzes beim Starten des Motormoduls vermieden wird, was dazu führt, dass das Motormodul zu lange anläuft. Auf der anderen Seite verwendet die Motoransteuerschaltung im normalen Betrieb nach dem Anlauf des Motormoduls einen niedrigeren zweiten Referenzwert, um einen Überstromschutz durchzuführen, wodurch es verhindert werden kann, dass das Motormodul durch den übermäßigen Strom im Normalbetrieb beschädigt wird.
Die obigen Ausführungsformen veranschaulichen lediglich die Prinzipien und Wirkungen der vorliegenden Erfindung und sollen die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen kann von Fachleuten auf diesem Gebiet modifiziert werden, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Daher sollte der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung so sein, wie er in den Schutzansprüchen dargelegt ist.

Claims

Motorvorrichtung, aufweisend: ein Motormodul mit mehreren Statorspulen; und eine Motorantriebsschaltung, aufweisend: mehrere Brückenarmeinheiten, die mit den o.g. mehreren Statorspulen gekoppelt sind, um das Motormodul sequenziell anzusteuern, wobei jede der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten ein erstes PWM-Signal und eine zweites PWM-Signal empfängt und zugleich unter Steuerung von dem o.g. ersten PWM-Signal und dem o.g. zweiten PWM-Signal ein Antriebssignal ausgibt, um das o.g. Motormodul anzusteuern; einen Temperatursensor, der die Temperaturen der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten erfasst und Temperaturmesswerte entsprechend erzeugt; und eine Steuerschaltung, die mit den o.g. mehreren Brückenarmeinheiten gekoppelt ist, um das o.g. erste PWM-Signal und das o.g. zweite PWM-Signal jeder der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten zu erzeugen; wobei die o.g. Steuerschaltung weiterhin mit dem o.g. Temperatursensor gekoppelt ist, um den o.g. Temperaturmesswert zu empfangen und den Temperaturmesswert mit einem kritischen Temperaturwert zu vergleichen: wenn die o.g. Steuerschaltung feststellt, dass der o.g. Temperaturmesswert höher oder gleich dem o.g. kritischen Temperaturwert ist, erhöht die Steuerschaltung ein Tastverhältnis des o.g. ersten PWM-Signals von einer antreibenden Brückenarmeinheit der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten, um eine Übergangsfrequenz des o.g. ersten PWM-Signals der o.g. antreibenden Brückenarmeinheit zu reduzieren, wobei die o.g. Steuerschaltung ein Tastverhältnis der o.g. zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten erhöht, um eine Übergangsfrequenz der o.g. zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten zu reduzieren, wodurch die o.g. Temperaturen der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten verringert werden.
Motorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich das o.g. Tastverhältnis des o.g. ersten PWM-Signals als Reaktion auf die o.g. antreibende Brückenarmeinheit und das o.g. Tastverhältnis der o.g. zweiten PWM-Signale als Reaktion auf die o.g. verbleibenden Brückenarmeinheiten erhöhen, um entsprechende o.g. Antriebssignale zu erzeugen und die Drehzahl des o.g. Motormoduls zu erhöhen, wenn die o.g. Steuerschaltung feststellt, dass der o.g. Temperaturmesswert höher oder gleich dem o.g. kritischen Temperaturwert ist.
Motorvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die o.g. Steuerschaltung das o.g. Tastverhältnis des o.g. ersten PWM-Signals der o.g. antreibenden Brückenarmeinheit bis zu 100% erhöht, und das o.g. Tastverhältnis der o.g. zweiten PWM-Signale der o.g. verbleibenden Brückenarmeinheiten bis zu 100% erhöht, was zur maximalen Drehzahl des Motormoduls führt, wenn die Steuerschaltung feststellt, dass der o.g. Temperaturmesswert höher oder gleich dem o.g. kritischen Temperaturwert ist.
Motorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die o.g. Steuerschaltung eher zum Empfangen eines Befehlssignals in der Art verwendet wird, wobei die Steuerschaltung aufgrund des o.g. Befehlsignals ein o.g. erstes PWM-Signal und ein o.g. zweites PWM-Signal jeder der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten erzeugt und somit die Drehzahl des Motormoduls steuert, wenn die Steuerschaltung feststellt, dass der Temperaturmesswert niedriger als der kritische Temperaturwert ist.
Motorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Motorvorrichtung ferner aufweisend: eine erste Magnetbaugruppe zum Erzeugen eines ersten Magnetfelds; und eine erste Magnetfeldsensor-Baugruppe, die mit der o.g. Steuerschaltung gekoppelt ist, wobei die o.g. erste Magnetfeldsensor-Baugruppe die Intensitätsveränderung des ersten Magnetfelds erfasst und dementsprechend ein erstes Sensorsignal erzeugt, wenn die o.g. erste Magnetbaugruppe nahe zu oder weg von der ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe bewegt wurde, wobei die o.g. Steuerschaltung dem o.g. ersten Sensorsignal entsprechend die Drehzahl des o.g. Motormoduls einstellt.
Motorvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Motorvorrichtung ferner aufweisend: eine zweite Magnetbaugruppe zum Erzeugen eines zweiten Magnetfeldes; eine zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe, die mit der o.g. Steuerschaltung gekoppelt ist, wobei die o.g. zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe das o.g. zweite Magnetfeld erfasst und dementsprechend ein zweites Sensorsignal erzeugt, wenn die o.g. zweite Magnetbaugruppe nahe zu oder weg von der o.g. zweiten Magnetfeldsensor-Baugruppe bewegt wurde, wobei der aktuelle Drehzahlbereich des o.g. Motormoduls durch die o.g. Steuerschaltung von einem vorgegebenen Drehzahlbereich zu einem anderen vorgegebenen Drehzahlbereich gewechselt wird, wenn die o.g. Steuerschaltung aufgrund des o.g. zweiten Sensorsignals sicherstellt, dass die o.g. zweite Magnetbaugruppe bewegt wurde.
Motorvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die o.g. Steuerschaltung die o.g. Drehzahl des o.g. Motormoduls innerhalb des o.g. aktuellen Drehzahlbereichs aufgrund des o.g. ersten Sensorsignals einstellt.
Motorvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Motorvorrichtung ferner aufweisend: ein wasserdichtes Gehäuse, wobei die o.g. mehreren Statorspulen des o.g. Motormoduls, die o.g. mehreren Brückenarmeinheiten, der o.g. Temperatursensor, die o.g. Steuerschaltung, die o.g. erste Magnetfeldsensor-Baugruppe und die o.g. zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe innerhalb des wasserdichten Gehäuses angeordnet sind; ein erstes elastisches Druckstück, das außerhalb des o.g. wasserdichten Gehäuses angeordnet ist, wobei das erste Ende des o.g. ersten elastischen Druckstücks mit dem o.g. wasserdichten Gehäuse verbunden ist und das zweite Ende des o.g. ersten elastischen Druckstücks dem o.g. wasserdichten Gehäuse mit einem ersten Zwischenraum gegenüberliegt, und das o.g. zweite Ende des o.g. ersten elastischen Druckstücks elastisch gedrückt wird, um sich dem wasserdichten Gehäuse zu nähern; und ein zweites elastisches Druckstück, das außerhalb des o.g. wasserdichten Gehäuses angeordnet ist, wobei das erste Ende des o.g. zweiten elastischen Druckstücks mit dem o.g. wasserdichten Gehäuse verbunden ist und das zweite Ende des o.g. zweiten elastischen Druckstücks dem o.g. wasserdichten Gehäuse mit einem zweiten Zwischenraum gegenüberliegt, und das o.g. zweite Ende des o.g. zweiten elastischen Druckstücks elastisch gedrückt wird, um sich dem wasserdichten Gehäuse zu nähern, wobei die o.g. erste Magnetbaugruppe an dem o.g. zweiten Ende des o.g. ersten elastischen Druckstücks angeordnet wird, und die o.g. erste Magnetbaugruppe sowie die o.g. erste Magnetfeldsensor-Baugruppe einander gegenüberliegend angeordnet sind; wobei die o.g. zweite Magnetbaugruppe an dem o.g. zweiten Ende des o.g. zweiten elastischen Druckstücks angeordnet wird, und die o.g. zweite Magnetbaugruppe sowie die o.g. zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Motorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die o.g. Motorantriebsschaltung ferner aufweisend: eine Stromsensorschaltung, die mit den o.g. mehreren Brückenarmeinheiten gekoppelt ist, um einen Stromwert des o.g. Motormoduls zu detektieren und dementsprechend ein Stromsensorsignal zu erzeugen; eine erste Überstromschutzschaltung, die mit der o.g. Stromsensorschaltung gekoppelt ist, um das o.g. Stromsensorsignal zu empfangen, und den durch das o.g. Stromsensorsignal dargestellten Stromwert mit einem ersten Referenzwert vergleicht, um ein erstes Überstromschutzsignal zu erzeugen; und eine zweite Überstromschutzschaltung, die mit der o.g. Stromsensorschaltung gekoppelt ist, um das o.g. Stromsensorsignal zu empfangen, und den durch das o.g. Stromsensorsignal dargestellten Stromwert mit einem zweiten Referenzwert vergleicht, um ein zweites Überstromschutzsignal zu erzeugen, wobei der o.g. zweite Referenzwert niedriger als der o.g. erste Referenzwert ist; wobei die o.g. Steuerschaltung ferner mit der o.g. ersten Überstromschutzschaltung und der o.g. zweiten Überstromschutzschaltung gekoppelt ist, um jeweils das o.g. erste Überstromschutzsignal und das o.g. zweite Überstromschutzsignal zu empfangen, und die o.g. Steuerschaltung in einer Anlaufphase des o.g. Motormoduls aufgrund des o.g. ersten Überstromschutzsignals das o.g. Motormodul gegen Überstrom schützt, und die o.g. Steuerschaltung nach der o.g. Anlaufphase des o.g. Motormoduls aufgrund des o.g. zweiten Überstromschutzsignals das o.g. Motormodul gegen Überstrom schützt.
Motorvorrichtung nach Anspruch 9, wobei: in der o.g. Anlaufphase des o.g. Motormoduls die o.g. Steuerschaltung zunächst das o.g. Motormodul für mindestens eine Runde mit einer ersten Drehzahl ansteuert und dann das o.g. Motormodul von der o.g. ersten Drehzahl an beschleunigt, um den o.g. Stromwert des o.g. Motormoduls unter dem o.g. ersten Referenzwert zu unterdrücken; und das o.g. Motormodul die o.g. Anlaufphase vollendet, nachdem eine erste Drehzahl des o.g. Motormoduls eine zweite Drehzahl erreicht hat, wobei die o.g. zweite Drehzahl höher ist als die o.g. erste Drehzahl.
Motorvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die o.g. Steuerschaltung ferner konfiguriert ist, um den o.g. Stromwert oder die o.g. Drehzahl des o.g. Motormoduls zu erfassen und basierend auf dem o.g. Stromwert oder der o.g. Drehzahl festzustellen, ob das o.g. Motormodul die o.g. Anlaufphase abschließt.
Motorantriebsschaltung zum Ansteuern eines Motormoduls, wobei die Motoransteuerschaltung aufweist: mehrere Brückenarmeinheiten, die mit den mehreren Statorspulen des o.g. Motormoduls gekoppelt sind, um das Motormodul sequenziell anzusteuern, wobei jede der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten ein erstes PWM-Signal und ein zweites PWM-Signal empfängt und unter Steuerung des o.g. ersten PWM-Signals und des o.g. zweiten PWM-Signals ein Antriebssignal zum Ansteuern des Motormoduls ausgibt; einen Temperatursensor, der eine Temperatur der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten erfasst und dementsprechenden einen Temperaturmesswert erzeugt; und eine Steuerschaltung, die mit o.g. mehreren Brückenarmeinheiten gekoppelt ist, um das o.g. erste PWM-Signal und das o.g. zweite PWM-Signal jeder der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten zu erzeugen, wobei die o.g. Steuerschaltung ferner mit dem o.g. Temperatursensor gekoppelt ist, um den o.g. Temperaturmesswert zu empfangen, und den o.g. Temperaturmesswert mit einem kritischen Temperaturwert vergleicht: wenn die o.g. Steuerschaltung feststellt, dass der o.g. Temperaturmesswert höher oder gleich dem o.g. kritischen Temperaturwert ist, erhöht die o.g. Steuerschaltung ein Tastverhältnis des o.g. ersten PWM-Signals von einer antreibenden Brückenarmeinheit der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten, um eine Übergangsfrequenz des o.g. ersten PWM-Signals der o.g. antreibenden Brückenarmeinheit zu reduzieren, wobei die o.g. Steuerschaltung ein Tastverhältnis der o.g. zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten erhöht, um eine Übergangsfrequenz der o.g. zweiten PWM-Signale der verbleibenden Brückenarmeinheiten zu reduzieren, wodurch die o.g. Temperaturen der o.g. mehreren Brückenarmeinheiten verringert werden.
Motorantriebsschaltung nach Anspruch 12, wobei die Motorantriebsschaltung ferner aufweisend: eine erste Magnetbaugruppe zum Erzeugen eines ersten Magnetfelds; und eine erste Magnetfeldsensor-Baugruppe, die mit der o.g. Steuerschaltung gekoppelt ist, wobei die o.g. erste Magnetfeldsensor-Baugruppe die Intensitätsveränderung des o.g. ersten Magnetfelds erfasst und dementsprechend ein erstes Sensorsignal erzeugt, wenn die o.g. erste Magnetbaugruppe nahe zu oder weg von der o.g. ersten Magnetfeldsensor-Baugruppe bewegt wurde, wobei die Steuerschaltung dem o.g. ersten Sensorsignal entsprechend die Drehzahl des o.g. Motormoduls einstellt.
Motorantriebsschaltung nach Anspruch 13, wobei die Motorantriebsschaltung ferner aufweisend: eine zweite Magnetbaugruppe zum Erzeugen eines zweiten Magnetfeldes; und eine zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe, die mit der o.g. Steuerschaltung gekoppelt ist, wobei die o.g. zweite Magnetfeldsensor-Baugruppe das o.g. zweite Magnetfeld erfasst und dementsprechend ein zweites Sensorsignal erzeugt, wenn die o.g. zweite Magnetbaugruppe nahe zu oder weg von der o.g. zweiten Magnetfeldsensor-Baugruppe bewegt wurde, wobei der aktuelle Drehzahlbereich des o.g. Motormoduls durch die o.g. Steuerschaltung von einem vorgegebenen Drehzahlbereich zu einem anderen vorgegebenen Drehzahlbereich gewechselt wird, wenn die o.g. Steuerschaltung aufgrund des o.g. zweiten Sensorsignals sicherstellt, dass die o.g. zweite Magnetbaugruppe bewegt wurde.
Motorantriebsschaltung nach Anspruch 12, wobei die Motorantriebsschaltung ferner aufweisend: eine Stromsensorschaltung, die mit den o.g. mehreren Brückenarmeinheiten gekoppelt ist, um einen Stromwert des o.g. Motormoduls zu erfassen und dementsprechend ein Stromsensorsignal zu erzeugen; eine erste Überstromschutzschaltung, die mit der o.g. Stromsensorschaltung gekoppelt ist, um das o.g. Stromsensorsignal zu empfangen, und den durch das o.g. Stromsensorsignal dargestellten Stromwert mit einem ersten Referenzwert vergleicht, um ein erstes Überstromschutzsignal zu erzeugen; und eine zweite Überstromschutzschaltung, die mit der o.g. Stromsensorschaltung gekoppelt ist, um das o.g. Stromsensorsignal zu empfangen, und den durch das o.g. Stromsensorsignal dargestellten Stromwert mit einem zweiten Referenzwert vergleicht, um ein zweites Überstromschutzsignal zu erzeugen, wobei der o.g. zweite Referenzwert niedriger als der o.g. erste Referenzwert ist; wobei die o.g. Steuerschaltung ferner mit der o.g. ersten Überstromschutzschaltung und der o.g. zweiten Überstromschutzschaltung gekoppelt ist, um jeweils das o.g. erste Überstromschutzsignal und das o.g. zweite Überstromschutzsignal zu empfangen, und die o.g. Steuerschaltung in der Anlaufphase des o.g. Motormoduls aufgrund des o.g. ersten Überstromschutzsignals das o.g. Motormodul gegen Überstrom schützt, und die o.g. Steuerschaltung nach der o.g. Anlaufphase des o.g. Motormoduls aufgrund des o.g. zweiten Überstromschutzsignals das o.g. Motormodul gegen Überstrom schützt.