TW201801462A - 電機串聯控制系統 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種電機串聯控制系統，用以針對複數馬達進行串聯控制驅動，其包含有一串聯控制裝置，至少一信號處理裝置，以及一傳輸媒介，而前述該信號處理裝置係設於該馬達上，是以， 藉由該串聯控制裝置分別將載入之電力、欲控制之命令信號進行電力轉換且同時匯整為一，並透過一信號線便能完成所欲控制之複數馬達之各自驅動的傳輸，再者，藉由該信號處理裝置亦可針對控制驅動之馬達工作狀況進行回溯，不但有效簡化控制驅動之效益，更可提高該電機串聯控制系統的通用性。

Description

電機串聯控制系統

本發明是有關於一種控制系統，特別是一種電機串聯控制系統。

查，馬達在不同工業或科學領域中其佔據有重要之地位，且為不可缺的產業產品，故在馬達的使用上可分為具有直流馬達，以及交流馬達，因此在控制驅動上僅能藉由一控制器與控制線針對單一馬達進行控制操作，倘若需同時針對多台進行控制，其必須額外增加對應之控制線來進行電力與控制驅動的傳遞，如此一來不但會造成整體控制線的佈局上更加複雜化，同時更會導致在針對不同馬達的驅動控制中，易造成接線錯誤而使該馬達無法順利產生運轉，甚至因錯誤連接而造成馬達的毀損，故使得在控制驅動作業上無法有效受到完善管理，同時更會造成設置成本大幅的增加，甚至在所控制驅動之馬達越大，其在傳輸控制訊號過程中所會所受到之干擾亦也會越大，如此一來更會有控制驅動之不易，有鑒於此，故有本案件之研發。

因此，本發明之目的，是在提供一種電機串聯控制系統，其得針對載入之電力、控制命令進行轉換與匯整合一，同時利用單一信號線即能達成各自驅動與控制的傳遞，有效達致整合管理通用性。

於是，本發明電機串聯控制系統，用以針對複數馬達進行串聯控制驅動，而該電機串聯控制系統包含有一串聯控制裝置、至少一信號處理裝置及一傳輸媒介，而前述該信號處理裝置係設於該馬達上，以控制該馬達進行驅動；其中，藉由該串聯控制裝置中之整流器、控制器及整合執行單元，係可將針對輸入之電力進行轉換，並可接收/傳輸控制命令訊號，並將所欲進行傳輸之電力控制命令訊號匯整合一，且經該傳輸媒介進行傳遞至信號處理裝置中，俾藉該信號處理裝置之控制模組、電力穩壓器、蓄電模組、濾波器及信號產生器，同時針對匯整為一具有電力與控制命令訊號進行各自擷取分離，並針對傳遞過程中所會造成電力不穩之狀況進行穩壓，且進行電力之儲存，同時亦將傳遞時夾雜於該控制命令訊號中之雜訊予以分離出且輸入至該控制模組中，藉由該控制模組依據所接收之控制命令控制該蓄電模組將電力輸出，以使該馬達進行驅動，同時並藉由該信號產生器針對該控制模組蒐集之工作狀況進行訊號轉換的輸出，且再經該傳輸媒介回溯至該串聯控制裝置中進行回報；故，藉由電力、控制命令訊號整合為一俾利用一信號線效益，即能完成所欲控之複數馬達各自驅動的傳輸，不但具有提高串聯控系統的通用性，且更具有簡化控制驅動之效益，以增進控制驅動之方便性。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

參閱圖1，本發明電機串聯控制系統1用以針對複數馬達2(圖中以簡圖表示)進行串聯控制驅動，本發明之第一較佳實施例，該電機串聯控制系統1包含有一串聯控制裝置11，至少一信號處理裝置12，以及一傳輸媒介13；其中，該串聯控制裝置11具有一整流器111，一控制器112，以及一分別與該整流器111與該控制器112連接之整合執行單元113，而前述該整流器111可與外部電源連接，俾將輸入之外部電力進行轉換，即當所輸入之電力為交流電時，此時該整流器111即會在載入該交流電時予以轉換為直流電，且將轉換後之該直流電連接至該整合執行單元113處，而該控制器112則可與外部控制通訊介面3進行溝通，以使該控制器112與該外部控制通訊介面3形成相互通訊之模式，且進行執行命令與資料的接收/傳送，因此當該控制器112便會在接收到外部控制命令信號時，即轉換為可傳輸之控制訊號並連接至該整合執行單元113，當然該控制器112亦可針對該整合執行單113所傳遞之回溯信息進行轉換形成一可與外部控制通訊介面3溝通之信號，且將該信號進行傳送，再者，該整合執行單元13即會在接收到該整流器111已轉換之電力，以及該控制器112所欲傳送之控制訊號等，將兩者加以整合呈一俾便進行輸出。

接續前述，該信號處理裝置12係設於該馬達2上，而該信號處理裝置12具有一控制模組121，以及分別與該控制模組121連接之電力穩壓器122、蓄電模組123、濾波器124及信號產生器125；其中，該電力穩壓器122可針對該整合執行單元13匯整輸出之電力中擷取符合之電力，同時在擷取過程中便針對具有不穩定之電力進行穩壓後，再將該電力輸入至該蓄電模組123中，而該蓄電模組123即會不斷儲存該電力穩壓器122輸入之電力，同時接收該控制模組121之指示後才會進行電力輸出之後續作動，而在本實施例中該蓄電模組123可為電池，亦或為電容設置(圖中以簡圖表示)；另，該濾波器124即針對該整合執行單元13所匯整輸出之控制訊號中擷取相對應之訊號，且在擷取過程中更會針對傳輸時夾雜於該訊號中之雜訊予以分離出，且還原至為原始的控制命令信號，而該控制模組121即會針對該濾波器124所還原之控制訊號進行分析與判別，即如分析判別後係為命令控制所設置處之該馬達2進行驅動之指令，這時該控制模組121便會依據命令控制之指示來控制該蓄電模組123將電力輸出至該馬達2之驅動電路21中，以及同步連動該馬達2，以使該馬達2在接受到該電力的輸入後以及該控制模組121之驅動控制後進而產生作動，當然該控制模組121更可針對該電力穩壓器122、蓄電模組123以及濾波器124之工作處理狀況進行蒐集，且將所蒐集之資訊進一步進行匯整後經該信號產生器125，針對該控制模組121所欲傳遞之資料進行訊息的產生一可傳輸之信號，俾利傳遞該信號至該串聯控制裝置11接收。

至於，該傳輸媒介13即為連結該等馬達2之信號線，其分別與該串聯控制裝置11、該等信號處理裝置12連接，並且針對該串聯控制裝置11、該等信號處理裝置12所欲傳輸之電力、訊號及訊息等進行傳送與回溯，以使該串聯控制裝置11與該等信號控制裝置12產生相互通訊之模式，以確實達到掌握串聯控制之機制。

參閱圖1至圖3，使用時，有鑒於每一馬達2皆為獨立設計，因此在架構該電機串聯控制系統1時，便可針對所欲串聯控制之馬達2數量備置相對應之該等信號處理裝置12且設於該馬達2上，並與該馬達2之驅動電路21進行連結，同時針對該每一馬達2所欲接收之控制命令，來進一步與該串聯控制裝置11之該控制器112進行相互協定的接收設定；因此，當該串聯控制裝置11之該控制器112藉由該外部控制通訊介面3接收到所欲進行之複數控制命令信號時，該整流器111即會在外部電源連接過程中，將輸入之電力進行轉換且經該整合執行單元113，這時該控制器112便會將所接收之每一外部控制命令信號時轉換為可傳輸之每一控制訊號，並同樣連接至該整合執行單元113，藉由該整合執行單元113將該控制訊號與該電力匯整合一，且透過該傳輸媒介13一一進行傳輸，故當該傳輸媒介113在進行該串聯控制裝置11所連結輸出之整合有電力與訊號之傳輸時，此時與該傳輸媒介13連接之該每一信號處理裝置12，即會於該傳輸媒介13的傳輸過程中針對符合之電力與控制訊號進行擷取，並同時針對電力與訊號予以分離出，而在擷取電力過程中即會分別針對具有不穩定之電力進行穩壓，以及在該控制訊號傳遞過程中所產生之雜訊予以分離出，而後分別連結至該蓄電模組123與連經該控制模組121中，使得該控制模組121依據所接收之命令控制之指示來控制，並同步控制該馬達2之驅動電路21接收該蓄電模組123所輸出之電力，如此一來便可作動該馬達2產生驅動，當然，正當受控制之該馬達2在驅動過程中，該信號處理裝置12亦會針對所進行之工作狀況進行資訊蒐集，並轉換為一可由該傳輸媒介13進行傳遞之信號，俾利藉由該傳輸媒介13將該信號回溯至該串聯控制裝置11且進行信號之轉換，再透過該控制器112連結之該外部控制通訊介面3進一步與監控者達到相互通訊之回報模式，是以，本發明利用該電機串聯控制系統可將電力、複數控制命令訊號整合為一俾利用一信號線效益，即能完成所欲控之該等複數馬達2各自驅動的傳輸，不但具有提高電機串聯控制的通用性，且更具有簡化控制驅動之效益，以增進控制驅動之方便性。

參閱圖4、圖5，本發明之第二較佳實施例，其各要件均於前一實施例相同，惟在本實施例中，該電機串聯控制系統1可同時針對具有直流馬達2，以及交流馬達2’進行控制驅動，因此，當該串聯控制裝置11同時接收到需同步進行交流馬達2’與直流馬達2的控制驅動時，該串聯控制裝置11即會同時進行輸入之外部電源轉換，以及將每一外部控制命令訊號轉換為一可傳輸之控制訊號，並將該電力與該控制訊號匯整為一，且再經由該傳輸媒介13進行傳輸作業，使得該信號處理裝置12得以透過該傳輸媒介13來進一步擷取相符合之電力與控制訊號，並針對電力與訊號進行分離，以及電力的穩壓與過濾訊號中的雜訊，以便得以控制該直流、交流馬達2、2’產生驅動，這時，鑒於該傳輸媒介13所傳輸之電力係為直流電，因此該直流馬達2便可直接受該電力進行作動，而該交流馬達2’係在接收到設至於上之該信號處理裝置12的電力產生作動前，該交流馬達2’之驅動電路21’即在接受到該蓄電模組123輸出之電力後，便自動轉換為可直接驅動該交流馬達2’產生作動之交流電，如此一來該交流馬達2’即可受到該控制之驅動，同時再藉由該等信號處理裝置12亦針對所控制驅動之該直流、交流馬達2、2’的工作狀況進行回溯，以進一步與監控者達到相互通訊之回報模式，因此同時利用單一信號線即能達成各自驅動與控制的傳遞，不但能有效簡化控制驅動之效益，更可提高該串聯控制系統1之整合管理的通用性。

參閱圖6，本發明第三較佳實施例，其各要件仍與前述該第一、第二實施例所述相同，惟，特別的是，在本實施例中該串聯控制裝置11之該整合執行單元113為具有將直流電轉換為交流電之功能，故，當該外部控制介面3傳遞之包含欲同時進行直流電與交流電等之控制命令信號由該串聯控制裝置11接收時，其該串聯控制裝置11便會與外部電源連接時即進行電力轉換，同時該控制器112即會針對所接收之多種控制命令信號一一轉換，且將該等控制訊號連接至該整合執行單元113，而該整合執行單元113便會依據該控制器112的指示，來進行電力與控制訊號的匯整合一工作，因此在該整合執行單元113所接收到之指示為將直流電、交流電等不同電力來與控制訊號匯整合一時，該整合執行單元113便會直接將由該整流器111所輸入之直流電與該控制訊號匯整合一，而另在執行交流電與控制訊號的匯整的指示時，該整合執行單元113便會將經由該整合器111所連接之直流電再轉換為交流電，如此一來該整合執行單元113便可針對該控制器112的指示進行交流電與控制訊號匯整合一的執行，同時與前述具有直流電的控制訊號經由該傳輸媒介13進行輸送，這時，鑒於該傳輸媒介13所傳輸之電力包含有交流電與直流電，因此，設於該交流馬達2’上之該信號處理裝置12便會針對所擷取到匯整合一內具有之交流電進行電力的穩壓，同使予以轉換為可儲存之直流電，而後當該交流馬達2’接受到該信號處理裝置12輸出之電力，即會自動轉換為可直接產生作動之交流電，以使該交流馬達2’受到控制驅動，而設於該直流馬達2上之該信號處理裝置12，即會直接針對所擷取之具有該直流電進行電力穩壓及儲存，以利輸出來控制該直流馬達2進行驅動之用，當然設於該等直流馬達2與交流馬達2’上之該每一信號處理裝置12亦可針對控制驅動之馬達2、2’工作狀況進行回溯，是以，無論該串聯控制裝置11接受到需執行何種電力來與控制訊號之匯整合一的指示，其當下該整合執行單元113皆可依據欲針對欲控制驅動之馬達2、2’進行電力的轉換並加以匯整合一，藉此不但有效簡化控制驅動之效益，更可大大提高該電機串聯控制系統1的通用性。

歸納前述，本發明電機串聯控制系統，利用串聯控制裝置可分別將載入之電力、欲控制之命令信號進行電力轉換且同時匯整為一，並透過一信號線便能完成所欲控制之複數馬達之各自驅動的傳輸，且再藉由設於該等馬達上之信號處理裝置針對控制驅動之該馬達工作狀況進行回溯，不但能有效簡化控制驅動之效益，更可提高該電機串聯控制系統之整合管理的通用性，故確實能達到本發明之目的。

惟以上所述者，僅為說明本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

(本發明)
1‧‧‧電機串聯控制系統
11‧‧‧串聯控制裝置
12‧‧‧信號處理裝置
13‧‧‧傳輸媒介
111‧‧‧整流器
112‧‧‧控制器
113‧‧‧整合執行單元
121‧‧‧控制模組
122‧‧‧電力穩壓器
123‧‧‧蓄電模組
124‧‧‧濾波器
125‧‧‧信號產生器
2‧‧‧直流馬達
2’‧‧‧交流馬達
21、21‧‧‧驅動電路
3‧‧‧外部控制通訊介面

圖1是本發明之第一較佳實施例之示意圖。 圖2是該第一較佳實施例之控制驅動方塊示意圖。 圖3是該第一較佳實施例之串聯控制驅動示意圖。 圖4是本發明第二較佳實施例之示意圖。 圖5是該第二較佳實施例之串聯控制不同電力驅動示意圖。 圖6是本發明第三較佳實施例之示意圖。

1‧‧‧電機串聯控制系統

11‧‧‧串聯控制裝置

12‧‧‧信號處理裝置

13‧‧‧傳輸媒介

111‧‧‧整流器

112‧‧‧控制器

113‧‧‧整合執行單元

121‧‧‧控制模組

122‧‧‧電力穩壓器

123‧‧‧蓄電模組

124‧‧‧濾波器

125‧‧‧信號產生器

2‧‧‧馬達

21‧‧‧驅動電路

3‧‧‧外部控制通訊介面

Claims (3)

1. 一種電機串聯控制系統，用以針對複數馬達進行串聯控制驅動，而該電機串聯控制系統包含有： 一串聯控制裝置，其包括有一整流器，一控制器，以及一分別與該整流器與該控制器連接之整合執行單元；其中，該整流器可與外部電源連接，俾將輸入之電力進行轉換且連接至該整合執行單元處；另，該控制器可接收/傳送控制命令信號，且將所接收之控制命令信號轉換為可傳輸之控制命令訊號並連接之該整合執行單元，同時亦可針對該整合執行單元所傳遞之回溯訊息進行轉換並傳送；至於，該整合執行單元可針對該整流單元所轉換之電力，以及該控制器所欲傳送之控制命令訊號匯整為一且輸出； 至少一信號處理裝置，其設於該馬達上，而該信號處理裝置包括有一控制模組，以及分別與該控制模組連接之電力穩壓器、蓄電模組、濾波器及信號產生器；其中，該電力穩壓器可針對該整合執行單元匯整輸出之電力進行擷取，並針對擷取電力進行穩壓且輸入至該蓄電模組中儲存；另，該濾波器即針對該整合執行單元匯整輸出之控制令訊號進行擷取，且將該控制命令訊號中之雜訊予以分離出，並還原至原始的控制命令信號，而該控制模組即接收該濾波器所還原之控制命令信號後，依據該控制命令信號分別控制該蓄電模組將電力輸出，以及控制該馬達進行驅動，同時該控制模組可分別針對該電力穩壓器、蓄電模組及濾波器之工作處理狀況進行蒐集，並將所蒐集之資訊匯整後連結至該信號模組，至於，該信號輸出器即針對該控制模組所欲傳遞之資料進行訊息的轉換，以輸出至該串聯控制裝置；及 一傳輸媒介，其分別與該串聯控制裝置與該信號處理裝置連接，且針對該串聯控制裝置、該等信號處理裝置所欲傳輸之訊號、訊息進行傳送與回溯。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之電機串聯控制系統，其中， 該蓄電模組可為電池、電容設置。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之電機串聯控制系統，其中，該整合執行單元可將直流電轉換為交流電，同時再各自將該直流電與交流電分別與該控制器所欲傳送之控制命令訊號匯整為一且輸出。