JP6633634B2 - モータ制御器の入力段、および、電気モータのモータ制御器 - Google Patents

Description

本発明は、電気モータのモータ制御器であるモータ制御器の入力段であって、入力信号を入力する入力と、モータ制御器に接続する出力とを有し、Ｕ_ｏｂｅｎ＞Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}となる第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}と第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎとの間の入力信号、すなわち、第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}とこの第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}より大きい第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎとの間の入力信号から制御信号を生成し、この制御信号をパラメータとしてモータ制御器に出力を介して出力するように設計された入力段に関する。

また本発明は、対応する入力段を有する、電気モータのモータ制御器であって、入力段がモータ制御器の制御入力に接続され、モータ制御器が、制御入力を介して受信された制御信号に基づいて、モータ制御器に接続されたモータを、制御信号で符号化された目標値が少なくとも概ね維持されるように制御する、モータ制御器に関する。

また、本発明は、インターフェイスアダプタに関する。

モータ制御器は、さまざまな電気モータを制御するために使用される。
モータ制御器は、電気モータを制御するための１つまたは複数の電圧をＡＣまたはＤＣ電圧から生成する。
このことは、ＥＣ（電気整流）モータなどの一部のモータ技術では、必須である。
なぜなら、モータ制御器がモータの固定子に電圧を出力し、回転子が最初に回転するからである。
多くの場合は、モータ制御器は、モータの筐体に統合され、または、モータの筐体に設けられた補助筐体に統合される。
そのようなモータ制御器は、実務で十分に知られている。
そのようなモータ制御器の適用範囲は、電子装置が統合されたＥＣモータを有する換気装置を含む。

回転率を指定するために、アナログ信号の形式の制御信号がモータ制御器に入力される。
この種の制御信号は、たとえば、０Ｖと１０Ｖとの間の電圧である。
制御信号は、測定された温度に応じて目標回転率を換気装置制御器に指定する制御装置により出力される。
メッセージ出力がモータ制御器に頻繁に提供され、これを介して、状態情報をモータ制御器に接続されたモータに出力することができる。
たとえば、モータの正常動作または誤動作を、メッセージ出力を介して通知することができる。

実務では、モータ制御器のファームウェアを変更することなく、すなわち、プログラミングを調整することなく、接続先のモータの動作挙動をパラメタリゼーションにより変更することができ、および／または顧客要件に適応させることができる、モータ制御器が知られている。
このことは、多くのケースで、ファームウェアの変更を非常に複雑なものにする可能性がある認証およびライセンス供与に関連して、顧客調整に関わる一定の柔軟性を得るために重要である。

パラメタリゼーションには通信インターフェイスが必須であり、この通信インターフェイスは、モータ制御器に新しいファームウェアを入力するためにしばしば使用される。
しかし、パラメータの設定を通じてシステムを実際の動作環境にできるたけ良好に適応させるために、システムの起動の枠組みで、パラメタリゼーションに多くの変更を加える必要がある。
この理由により、モータおよびモータ制御器が組み込まれた装置またはシステムが完了した後であっても、通信インターフェイスにアクセスできるようにしなければならない。
欠点は、結果として、モータ制御器の設置場所に関する許容範囲が狭くなるか、または、補助的な通信線を、その電気接続も含めて、設置しなければならないことである。
この選択肢は、たとえば、換気装置では実現することが得てして不可能である。
なぜなら、換気装置は、さまざまな装置およびシステムに組み込まれており、アクセスが困難だからである。
通信線の提供は、余計な設置労力につながり、チップの接続空間を必要とする。
多くのシステムにおけるパラメタリゼーションは、１回だけ実行すればよいか、または、ごく稀に実行すればよいため、それに関連する労力は、その使用に比べて小さくない。

よって、本発明の目的は、導入部で述べた入力段、モータ制御器、およびインターフェイスアダプタを、モータ制御器との通信を可能な限り少ない設置労力および低コストで実現できるように設計し、さらに発展させることである。

本発明によると、上記目的は、請求項１の特徴により達成される。
よって、該当する入力段は、入力信号を第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１＞Ｕ_ｏｂｅｎ、すなわち、第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎより大きい第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１と比較する第１の比較器と、データ出力ユニットとにより特徴づけられ、データ出力ユニットが、入力信号の少なくとも一部に基づいて通信信号を生成し、第１の比較器が、入力信号が第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１に到達するかまたは超えたときに活性化信号を出力し、それによって、データ出力ユニットによる通信信号の出力への出力を活性化する。

モータ制御器に関し、上記目的は、請求項９の特徴を通じて達成される。
よって、モータ制御器は、制御入力に存在する通信信号を検出する手段を備え、制御入力で通信信号が検出されたときに構成モードに変更し、受信された通信信号を処理するように設計されていることを特徴とする。

インターフェイスアダプタに関し、上記目的は、請求項１３の特徴を通じて達成される。
よって、インターフェイスアダプタは、第１のインターフェイスと第２のインターフェイスとを有し、第１のインターフェイスが、プログラミング装置である末端装置に接続可能であり、前記第２のインターフェイスが、前記入力段に接続可能であり、インターフェイスアダプタが、第１のインターフェイスを介して受信されたデータを入力段への入力信号に変換し、この信号を入力段に出力する。

本発明では、独立した通信線を利用して独立した通信インターフェイスを提供することを、比較的簡素な態様で排除できることが最初に認識された。
具体的には、モータ制御器に対して目標値を指定する制御信号が、モータ制御器の通常動作のみで必要であることが判断された。
この制御信号は、モータ制御器のパラメタリゼーション時には不要である。
結果として、モータ制御器に提供されるインターフェイスが、本発明に応じて制御信号を指定するために使用され、モータ制御器に対して専用設計された入力段が提供される。

本発明に係る入力段では、第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}と第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎとの間の入力信号が目標値を指定するために通常使用されるという事実を利用する。
ここで、第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎは、第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}よりも大きい。
Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}＝０ＶとＵ_ｏｂｅｎ＝１０Ｖとの間の電圧が、通常使用される。
このことは、通常、通常動作モードでは、入力信号が第２の電圧を超えないか、または著しく超えないことを意味する。
この事実を、通信信号の送信が、第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎより大きい第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１よりも高い電圧で示されるという態様で使用することができる。
よって、入力段および／またはモータ制御器が、高い入力電圧を適切に処理することができ、高い入力電圧が電子装置またはその構成要素にダメージを与えないことが重要となる。

この種の入力信号を評価するために、本発明に係る入力段は、入力信号を第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１と比較する第１の比較器を備える。
入力信号が、第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１に到達するかまたは超えると、比較器は、活性化信号を発行する。
この活性化信号は、データ出力ユニットに供給され、データ出力ユニットは、通信信号を出力させる。
この通信信号は、入力信号の少なくとも一部に基づいて生成される。
この態様で、制御入力の機能を補足することにより、専用の通信線または接続チップを設置することなく、モータ制御器との通信を提供することができる。
結果として、設置労力が、大幅に軽減される。

パラメタリゼーションの入力、プログラミング、または、その他の種類の調整のためのモータ制御器との通信を稀に実行するだけでよいため、そのためのモバイルインターフェイスアダプタを設けることができる。
このモバイルインターフェイスアダプタは、入力段に活性化信号を生成させ、適切に変調された入力信号を入力段で生成させる。
それにより、データ出力ユニットは、モータ制御器に対する通信信号を生成することができる。
この態様では、モータ制御器に通信機構を設けるために必要な追加の構成要素が、比較的少なくて済む。

モバイル装置としてのインターフェイスアダプタの設計が好ましい設計だとしても、「固定」インターフェイスアダプタ、すなわち、装置に残るインターフェイスアダプタも想定される。
このインターフェイスアダプタは、ファームウェアのパラメタリゼーションの変更が頻繁に行われるシナリオで使用することができる。
本発明に係る入力段の利点は、これらのシナリオでも、たとえば、設置労力の軽減に関連して、実現することができる。
また、インターフェイスアダプタを、モータ制御器に目標値を出力する制御装置に統合または設けることも考えられる。
インターフェイスアダプタは、新しいパラメタリゼーションまたはプログラムアップデートを遠隔地から送信することを可能にする、デジタルバスシステム等のバスに接続することができる。
インターフェイスアダプタが制御装置に統合されている場合、バスシステムを利用して、モータおよびパラメタリゼーションを制御することができる。

本発明に係る入力段は、幅広い方法で実現することができる。
入力段の構成要素を、実際のモータ制御器と制御入力との間で相互接続された、独立したモジュールに設けることが考えられる。
ただし、好ましい設計では、入力段は、モータ制御器の印刷回路基板に設けられる。
入力段を実装するための構成要素は、少なくて済むため、それらの構成要素をモータ制御器の印刷回路基板に比較的容易に設けることができる。

理論的には、データ出力ユニットは、入力信号の幅広い種類の構成要素に基づいて、通信信号を生成することができる。
よって、たとえば、データ出力ユニットを活性化した後、幅広い種類の電圧レベルを取り得る、周波数および／または振幅変調信号を入力することができる。
ただし、好ましい設計では、データ出力ユニットは、第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１よりも大きいかまたは等価である入力信号の一部から、通信信号を生成する。
この態様で、第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１を上回り、モータ制御器を未定義状態に設定する電圧ノイズによる、構成モードの活性化を防ぐことができる。
第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１よりも大きいかまたは等価である入力電圧の一部が通信信号の生成に使用される場合、入力信号は、第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１よりも上の構成モードにとどまる。
これにより、活性化信号が第１の比較器を通じて連続的に出力される。
結果として、妨害信号が多い荒れた動作環境で、動作の信頼性を向上させることができる。

好ましい設計では、データ出力ユニットから入力段の出力への通信信号の出力を活性化する第１の切替装置が提供される。
第１の切替装置は、２つの入力を有することが好ましく、２つの入力のうちの１つが、データ出力ユニットに接続され、２つの入力のうちのもう１つに、制御信号が少なくとも一時的に適用される。
この態様で、第１の切替装置は、切替装置の出力で、制御信号または通信信号を活性化することができる。
第１の切替装置を使用することで、活性化信号は、切替装置の切替入力に入力される、切替装置の切替信号として設計され、切替レベルを超えるかまたは下回ったときに切替手続きをトリガする。
よって、第１の切替装置は、切替入力での電圧が切替レベルより低い状態で、制御信号が切替装置の出力に出力されるように設計される。
切替レベルが活性化信号により超えられると、切替装置は、もう一方の入力に切替え、通信信号を出力に出力することができる。

データ出力ユニットは、原則として、幅広い種類の方法で設計することができる。
データ出力ユニットの各設計は、入力信号のどの部分から通信信号が抽出されるかに実質的に依存する。
データ出力ユニットは、第２の切替装置と第２の比較器とを備える。
第２の比較器は、入力信号を第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２と比較する。
ここで、第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２は、第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１より大きい。
第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２が、入力信号により到達されるかまたは超えられると、第２の比較器は、切替信号を生成し、その信号を第２の切替装置の切替入力に出力することができる。
第２の切替装置は、２つの入力を備えることができる。
１つは、第１の論理信号、もう１つは、第２の論理信号である。
第１の論理信号および第２の論理信号は、補完的な論理値、詳細には、論理０および論理１を表す。
論理信号は、さまざまな方法で形成することができる。
よって、第１の論理信号は、第１の周波数を有する矩形波信号を表現することができ、第２の論理信号は、第２の周波数を有する矩形波電圧を表現することができる。
この態様で、第１の論理信号から第２の論理信号に、または、その逆に切替えることにより、周波数変調信号を切替装置の出力で生成することができる。
ただし、第１の論理信号は、高レベルにより形成され、第２の論理信号は、低レベルにより形成される。
例として、低レベルは０ボルト、高レベルは＋５ボルトが考えられる。

運用時には、第２の切替装置は、切替信号が切替レベルを下回ったときに、第１の論理信号が第２の切替装置の出力に適用され、切替信号が切替レベルを超えたときに、第２の論理信号が第２の切替装置の出力に適用されるように設計されることが好ましい。
切替信号は、入力信号を第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２と比較する第２の比較器により出力されるため、入力信号が第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２を下回ったときに、第１の論理信号が第２の切替装置の出力に適用され、入力信号が第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２に到達するかまたは上回ったときに、切替装置が活性化され、結果として、第２の論理信号が第２の切替装置の出力に適用されることとなる。
ここで、「切替レベルを下回る」および「切替レベルを超える」において、切替レベルは同一である必要はないことに留意する必要がある。
むしろ、切替装置は、切替装置を切替える切替レベルが相互に異なる特定のヒステリシスを呈し得る。

第１の比較器および／または第２の比較器と、第１の切替装置および／または第２の切替装置とは、幅広い種類の方法で実装することができる。
比較器は、演算増幅器によりそれぞれ実装することができ、この演算増幅器に、第１の入力、たとえば、反転入力で各閾電圧を適用し、第２の入力、たとえば、非反転入力で入力信号を適用する。
切替装置に対して画定された切替レベルを得るために、演算増幅器をシュミットトリガとして接続することができる。
切替装置は、電子切替装置により実装されることが好ましい。
たとえば、１つまたは複数のＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ）を使用することが考えられる。
入力信号の十分なレベルの変更により、閾電圧を過剰に正確にする必要はない。
精密電圧源は不要である。
ごく簡単な設計では、閾電圧は、分圧器またはツェナーダイオードにより生成することができる。

入力段およびモータ制御器の通常の動作時、すなわち、入力信号が第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}と第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎとの間の電圧を有する場合、入力信号からの制御信号の生成は、幅広い種類の方法で生じる可能性がある。
最も簡単な設計では、入力信号を制御信号としてモータ制御器に渡すことができる。
この場合、第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎよりも高い電圧の可能性を考慮して、ツェナーダイオードの形式等の電圧サージ保護も提供することができる。
ただし、入力信号から制御信号を生成するために、アナログ−ＰＷＭ変換器が提供される。
アナログ−ＰＷＭ変換器は、入力信号からＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を生成する。
生成されたＰＷＭ信号は、１ｋＨｚ等の固定周波数を有することが好ましい。
入力信号のさまざまな電圧を、ＰＷＭ信号の位相制御因子に符号化することができる。
第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}が、第１の位相制御因子に符号化され、第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎが、第２の位相制御因子に符号化され、第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}と第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎとの間の電圧が、第１および第２の位相制御因子の間の位相制御因子により符号化される。
電圧範囲は、位相制御因子に対して線形に形成されるのが好ましい。
たとえば、第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}＝０Ｖ、第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎ＝１０Ｖの場合、第１の電圧は、たとえば、２５％の第１の位相制御因子に符号化することができ、第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎは、７５％の第２の位相制御因子に符号化することができる。
第１の電圧および第２の電圧の間で電圧を線形に割り当てることにより、４ボルトの電圧は、たとえば、４５％の位相制御因子になり、すなわち、ＰＷＭ信号の期間内に、高レベルが４５％に適用され、低レベルが５５％に適用される。
アナログ−ＰＷＭ変換器が、実務より十分に知られている。

本発明に係るモータ制御器は、本発明に係る入力段を有する。
モータ制御器は、基本的な機能の点では、実務で知られているモータ制御器と実質的に同じである。
よって、モータ制御器は、制御入力を有し、これを介して、モータ制御器が制御信号を受信することができる。
モータ制御器は、この制御信号に符号化された目標値に応じて、目標値が少なくとも概ね維持されるように、接続先のモータを制御する。
多くの設計では、目標値は、目標回転率であり、すなわち、モータ制御器は、目標回転率が少なくとも概ね維持されるようにモータを制御または規制する。
本発明に係るモータ制御器は、制御入力に送信された通信信号を検出する手段をさらに有する。
通信信号が制御入力で検出されると、モータ制御器は、構成モードに切替え、受信された通信信号を処理する。
通信信号の設計は、通信信号で送信されるものに依存する。
変更されたパラメータがモータ制御器に送信される場合、モータ制御器は、パラメタリゼーションを調整する。
ファームウェア、または他の種類のプログラミング変更が送信される場合、モータ制御器は、通信信号を処理するときに、モータ制御器に格納されたプログラムを然るべく更新する。

通信信号を検出する手段は、幅広い種類の方法で設計することができる。
よって、論理レベルが入力段から独立した専用線を介してモータ制御器に送信され、それにより、活性化信号等が第１の比較器からモータ制御器に直接送信されることが考えられる。
結果として、構成モードへの切替が、特に簡単な態様で通知される。
ただし、産業環境での、十分な堅固性に関連し、通信信号を検出する手段は、モータ制御器の制御入力に適用される信号の周波数を評価するように設計されるのが好ましい。
この態様では、第１の周波数が検出されたときに、その周波数が制御信号を意味し、第２の周波数が検出されたときに、その周波数が通信信号を意味する。
制御信号が１ｋＨｚの周波数を有する場合、上記の例によると、通信信号を検出する手段を検出しなければならない第１の周波数は、１ｋＨｚの周波数である。
第２の周波数は、データ出力ユニットが通信信号を符号化する周波数により画定される。
たとえば、９ｋＨｚより大きい周波数が考えられる。
この態様では、適切な周波数感性により、通信信号を簡単に検出することができる。

モータ制御器による応答は、モータ制御器のパラメタリゼーションまたはプログラミングで有用であるため、モータ制御器は、通信線として使用することができる特別設計のメッセージ出力を持つことができる。
このメッセージ出力を使用して、モータ制御器の通常動作で動作状態を通知し、構成モードで受信された通信信号への応答を送信することが考えられる。
本発明に係るモータ制御器により、制御入力を介してＲｘ線を実装し、メッセージ出力を介してＴｘ線を実装することができる。
これにより、プログラミング装置とモータ制御器との間での双方向通信が可能になる。

構成モードの終了に関し、さまざまな設計が、同様に考えられる。
よって、構成手続きを終了した後、たとえば、リセットボタンを能動的に活性化し、モータ制御器を再起動し、再起動後に通常動作モードに戻ることができる。
ただし、終了信号を通信信号によりモータ制御器に送信し、それによって、終了信号が検出されたときにモータ制御器が構成モードを終了し、通常動作モードに戻ることも考えられる。
これをモータ制御器の再起動と組み合わせて行う、すなわち、終了信号でモータ制御器の再起動を開始することもできる。

よって、本発明を展開および改良するためのさまざまな可能性が存在する。
そのため、請求項１および請求項９に従属する請求項が参照され、実施形態の図面に基づく以下の説明が参照される。
本発明の実施形態の図面に基づく説明と組み合わせて説明される。

本発明に係るモータ制御器の入力段の実施形態を示す概略図である。

図面は、本発明に係る、モータ制御器２に接続された入力段１の実施形態を示す。
入力段１は、入力３と出力４とを有する。
第１の比較器５と第２の比較器６と第１の切替装置７と第２の切替装置８とアナログ−ＰＷＭ変換器９とが、入力段１に含まれる。
入力３は、第１の比較器５の非反転入力、第２の比較器６の非反転入力、および、アナログ−ＰＷＭ変換器９のアナログ入力に接続される。
第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１＝１３Ｖが、第１の比較器５の反転入力に適用される。
第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２＝１５Ｖが、第２の比較器６の反転入力に適用される。
第１の比較器５は、入力３に存在する入力信号を１３ボルトの第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１と比較し、第２の比較器６は、入力信号を１５ボルトの第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２と比較する。
第１の比較器５の出力は、第１の切替装置７の切替入力に接続され、第２の比較器６の出力は、第２の切替装置８の切替入力に接続される。
アナログ−ＰＷＭ変換器９のＰＷＭ出力は、第１の切替装置７の入力の１つに接続され、その入力が、切替信号が存在しない場合、第１の切替装置７の出力に適用される。
第１の切替装置７の第２の入力は、第２の切替装置８の出力に接続される。
第２の切替装置８の入力には、第１の論理信号と、第２の論理信号とが存在し、論理１の「１」と論理０の「０」とによりシンボリックに示される。
制御電圧が第２の切替装置８の切替入力で切替レベルを下回る状態で、第１の論理信号が、論理１に対応して標準的な態様で出力で活性化される。
第２の比較器６および第２の切替装置８は、データ出力ユニット１０を共同で形成する。

入力段１の入力３に１３ボルト未満の電圧が存在する場合、第１の比較器５の出力および第２の比較器６の出力に、第１の切替装置７および第２の切替装置８の切替閾値未満の電圧が存在する。
よって、第１の切替装置７は、ホーム位置にあり、アナログ−ＰＷＭ変換器９の信号が切替装置７の出力に適用され、入力段１の出力４に適用される。
アナログ−ＰＷＭ変換器９は、第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}＝０Ｖと第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎ＝１０Ｖとの間の動作範囲を有する。
アナログ−ＰＷＭ変換器９により出力されたＰＷＭ信号は、１ｋＨｚの固定周波数を有し、アナログ入力に適用される電圧に応じて、位相制御因子が選択される。
本実施形態では、位相制御因子は、０Ｖで２５％であり、それが、１０Ｖの電圧で７５％の位相制御因子が得られるまで入力電圧の増加に伴って線形の態様で増加する。

通信信号がモータ制御器２に送信されるとき、入力信号は、第１の切替装置７を活性化するのに適した電圧を有していなければならない。
実施形態で選択される第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１は、１３Ｖであるため、入力３に適用される入力電圧は、１３Ｖの電圧に到達するかまたは超えなければならない。
１３Ｖの電圧が、到達されるかまたは超えられると、第１の比較器５が、活性化信号を第１の切替装置７の制御入力に出力し、第１の切替装置７が、第１の切替装置７のもう１つの入力に切替える。
結果として、データ出力ユニット１０により生成された信号が、入力段１の出力４に存在し、データ出力ユニット１０による通信信号の出力が入力段１の出力で活性化される。
選択された設計では、論理１が、モータ制御器２に出力される。
入力信号が１５Ｖの電圧に到達するかまたは超えると、第２の比較器６が切替信号を第２の切替装置８に出力し、それを利用して、第２の切替装置８が、論理０に対応するもう１つの入力に切替える。
よって、電圧が１３Ｂより大きく１５Ｖより小さい場合、論理１を入力信号で符号化することができ、電圧が１５Ｖより大きい場合、論理０を入力信号で符号化することができる。
たとえば、論理１を１４Ｖの電圧により入力信号で符号化し、論理０を１６Ｖの電圧により入力信号で符号化することが考えられる。
この態様で、本発明に係る入力段１は、０〜１０ボルトの現在典型的な制御電圧をモータ制御器２に制御信号として出力し、同時に、電圧が１０ボルトより大きい場合に通信信号をモータ制御器２に送信することができる。

入力段１の出力４は、モータ制御器２の制御入力１１に接続される。
入力１１に存在する信号の周波数を検出する手段が、動作しているモータ制御器２で実装される。
この手段は、たとえば、１ｋＨｚの信号周波数を有する制御信号の適用を示す。
制御信号で符号化される目標値、たとえば、目標回転率は、モータ制御器２により適切に処理され、モータ制御器２に接続されたモータを目標回転率に規制する。
入力信号の電圧レベルに起因して通信経路が活性化された場合、この周波数は、モータ制御器２の入力１１に存在しなくなる。
これを構成モードの検出に使用することができる。
代替で、通信インターフェイスの周波数を、ＰＷＭ信号の周波数よりもはるかに高くなるように、たとえば、９ｋＨｚ以上になるように、確立することができる。
これに基づき、モータ制御器２は、入力段の入力にアナログ制御信号と通信信号のどちらが存在するか判断する。

モータ制御器２の入力１１で通信信号が検出された場合、アナログ制御信号の評価が、終了され、入力１１が、データ入力ＲｘＤに再構成される。
そして、モータ制御器２が、構成モードに切替わる。
モータ制御器２に接続されたモータが依然として動いている限り、モータを安全動作モードにすること、たとえば、停止させることができる。
代替で、モータは、モータ制御器２が通常動作モードに戻り、制御入力が再び評価されるまで、以前に入力された目標回転率で回転し続けることができる。
また、モータ制御器２は、メッセージ出力１２を有する。
このメッセージ出力を介して、通常動作モードのときに、モータおよび／またはモータに接続されたモータ制御器２に関する状態メッセージを出力することができる。
構成モードが活性化されると、メッセージ出力１２は、送信線ＴｘＤに再構成される。

制御信号を入力するために、また、通信のために、適切な入力装置（図示せず）が制御入力１３およびメッセージ出力１４に接続される。
たとえば、モータ制御器２が換気装置を備えたＥＣモータを制御する場合、メッセージ出力１４を介してモータに関する状態情報を受信する調整器を制御入力に接続することができる。
本実施形態の場合、通常動作モードでは、調整器は、０Ｖと１０Ｖとの間の入力信号を生成し、これを制御入力１３に入力する。
制御入力１３は、入力段１の入力３に接続される。

モータ制御器２構成するために、適切な通信信号を入力しなければならない。
このために、調整器の代わりに通信装置を接続することができる。
この通信装置は、適切な変調通信信号を直接生成することができ、または、インターフェイスアダプタに接続することができる。
インターフェイスアダプタは、入力側で、ＲＳ−４８５インターフェイス等の標準インターフェイスを持つことができる。
出力側では、インターフェイスアダプタは、制御入力１３およびメッセージ出力１４に接続される。
論理１がＲＳ−４８５インターフェイスを介して受信された場合、インターフェイスアダプタは、これを、たとえば、１４Ｖの電圧に変換する。
論理０がＲＳ−４８５インターフェイスに存在する場合、インターフェイスアダプタは、たとえば１６Ｖの電圧を出力する。
したがって、インターフェイスアダプタは、振幅変調器として機能する。
よって、インターフェイスアダプタは、メッセージ出力を介して受信された信号を、ＲＳ−４８５信号に変換することができる。
この態様で、ＲＳ−４８５インターフェイスを有する従来の通信装置を、インターフェイスアダプタを使用して、本発明に係るモータ制御器２に接続することができる。

図に示された実施形態では、構成モードの状態は、モータ制御器２がリセットされるまで続く。
リセット後、アナログ制御信号をまずモータ制御器２で再び評価することができる。

本明細書に記載された、本発明に係る入力段と、本発明に係るモータ制御器２との設計により、設置コストを最小限に抑えることができる。
インターフェイスアダプタを使用することで、入力段に必要な構成要素は、最小限となり、そのことが全体的なコストにプラスの影響を与える。
結果として、小型の安価な換気装置で入力段を使用することができる。
業界標準のインターフェイスを実装するために必要なものは、すべて、換気装置の外部のインターフェイスアダプタに設けることができる。
このインターフェイスアダプタは、モバイル性を備えており、使用後に取り除くことができる。
たとえば、変更が頻繁に実行される用途では、インターフェイスアダプタを固定する、すなわち、装置に残すことも可能である。

本発明に係る入力段１またはモータ制御器２のさらなる有利な設計に関しては、反復を避けるために、明細書の概要部分および添付の特許請求の範囲が参照される。

最後に、上述した実施形態の説明は、特許請求の範囲に記載された教示を説明するだけのものであり、特許請求の範囲に記載された教示が、実施形態に限定されない。

１ ・・・入力段
２ ・・・モータ制御器
３ ・・・入力
４ ・・・出力
５ ・・・第１の比較器
６ ・・・第２の比較器
７ ・・・第１の切替装置
８ ・・・第２の切替装置
９ ・・・アナログ−ＰＷＭ変換器
１０ ・・・データ出力ユニット
１１ ・・・制御入力／ＲｘＤ
１２ ・・・メッセージ出力／ＴｘＤ
１３ ・・・制御入力
１４ ・・・メッセージ出力

Claims (13)

1. 電気モータのモータ制御器（２）であるモータ制御器（２）の入力段（１）であって、
   前記入力段（１）が、入力信号を入力する入力（３）と前記モータ制御器（２）に接続する出力（４）とを有し、
   前記入力段（１）が、第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}と該第１の電圧Ｕ_{ｕｎｔｅｎ}より大きい第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎとの間の入力信号から制御信号を生成し、前記制御信号を目標値パラメータとして前記モータ制御器（２）に前記出力（４）を介して出力するように設計され、前記入力信号を前記第２の電圧Ｕ_ｏｂｅｎより大きい第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１と比較する第１の比較器（５）とデータ出力ユニット（１０）とにより特徴付けられ、
   前記データ出力ユニット（１０）が、前記入力信号の少なくとも一部に基づいて通信信号を生成し、
   前記第１の比較器（５）が、前記第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１が前記入力信号により到達されるかまたは超えられたときに活性化信号を出力して前記データ出力ユニット（１０）による前記通信信号の前記出力（４）への出力を活性化することを特徴とする、入力段（１）。
2. 前記データ出力ユニット（１０）が、前記第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１以上である前記入力信号の前記一部から、前記通信信号を生成することを特徴とする、請求項１に記載の入力段（１）。
3. 第１の切替装置（７）が、前記データ出力ユニット（１０）による前記通信信号の前記出力（４）への出力を活性化するために設けられ、
   前記第１の切替装置（７）が、２つの入力を有し、
   前記第１の切替装置（７）の前記２つの入力のうちの１つが、前記データ出力ユニット（１０）に接続され、
   前記制御信号が、前記２つの入力のうちのもう１つに少なくとも一時的に適用されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の入力段（１）。
4. 前記第１の切替装置（７）が、前記活性化信号が切替レベルを下回ったときに、前記制御信号が前記第１の切替装置（７）の出力に存在し、前記活性化信号が前記切替レベルを超えたときに、前記通信信号が前記第１の切替装置（７）の前記出力に存在するように設計されていることを特徴とする、請求項３に記載の入力段（１）。
5. 前記データ出力ユニット（１０）が、第２の切替装置（８）と前記入力信号を前記第１の閾電圧Ｕ_Ｓ１より大きい第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２と比較する第２の比較器（６）とを備え、
   前記第２の比較器（６）が、前記第２の閾電圧Ｕ_Ｓ２が到達されるかまたは超えられたときに、前記第２の切替装置（８）に切替信号を出力することを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の入力段（１）。
6. 前記第２の切替装置（８）が、２つの入力を有し、前記２つの入力のうちの１つに第１の論理信号が存在し、前記２つの入力のうちのもう１つに第２の論理信号が存在し、
   前記第１の論理信号および前記第２の論理信号が、補完的な論理値を表し、
   前記第１の論理信号が、高レベルを有し、前記第２の論理信号が、低レベルを有することを特徴とする、請求項５に記載の入力段（１）。
7. 前記第２の切替装置（８）が、前記切替信号が切替レベルを下回ったときに、前記第１の論理信号が前記第２の切替装置（８）の出力に存在し、前記切替信号が前記切替レベルを超えたときに、前記第２の論理信号が前記第２の切替装置（８）の前記出力に存在するように設計されていることを特徴とする、請求項６に記載の入力段（１）。
8. 前記入力段（１）が、前記入力信号から前記制御信号を生成するアナログ−ＰＷＭ変換器（９）を有し、
   前記アナログ−ＰＷＭ変換器（９）が、前記入力信号からＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を生成し、
   前記ＰＷＭ信号が、固定周波数を有し、
   前記入力信号の電圧値が、前記ＰＷＭ信号の位相制御因子に符号化されることを特徴とする、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の入力段（１）。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の入力段（１）を有する、電気モータのモータ制御器（２）であって、
   前記入力段（１）が、前記モータ制御器（２）の制御入力に接続され、
   前記モータ制御器（２）が、前記制御入力を介して受信された制御信号に基づいて、前記制御信号に符号化された目標値が少なくとも概ね維持されるように、前記モータ制御器（２）に接続されたモータを制御し、
   前記モータ制御器（２）が、前記制御入力に存在する通信信号を検出する手段を有し、
   前記モータ制御器（２）が、前記制御入力で通信信号が検出されたときに構成モードに切替え、受信された通信信号を処理するように設計されていることを特徴とする、モータ制御器（２）。
10. 前記制御入力に存在する通信信号を検出する手段が、前記制御入力での信号の周波数を評価するように構成され、
    第１の周波数が検出されたときに制御信号が示され、
    第２の周波数が検出されたときに通信信号が示されることを特徴とする、請求項９に記載のモータ制御器（２）。
11. 状態情報を出力するメッセージ出力（１４）により特徴付けられ、前記モータ制御器（２）が、前記構成モードのときに、受信された通信信号への応答を送信するための通信線として前記メッセージ出力（１４）を使用するように構成されたことを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載のモータ制御器（２）。
12. 前記モータ制御器（２）が、前記通信信号内の終了信号を検出するように構成され、
    前記モータ制御器（２）が、前記終了信号が検出されたときに前記構成モードを終了するように構成されていることを特徴とする、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載のモータ制御器（２）。
13. 第１のインターフェイスと第２のインターフェイスとを有し、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の入力段（１）に接続するインターフェイスアダプタであって、
    前記第１のインターフェイスが、プログラミング装置である末端装置に接続可能であり、
    前記第２のインターフェイスが、前記入力段（１）に接続可能であり、
    前記インターフェイスアダプタが、前記第１のインターフェイスを介して受信されたデータを前記入力段（１）への入力信号に変換し、このデータを前記入力段（１）に出力することを特徴とする、インターフェイスアダプタ。