TWI659158B - 幫浦控制系統及其異常處理及恢復方法 - Google Patents

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Abstract

一種幫浦控制系統及其異常處理及恢復方法，該幫浦控制系統包括：一幫浦；一馬達，機械性耦接至該幫浦；以及一驅動控制器，電性耦接至該馬達，該驅動控制器用於控制該馬達之一轉速。該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態。該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生。

Description

幫浦控制系統及其異常處理及恢復方法
本揭示關於幫浦控制領域，特別是關於一種幫浦控制系統及其異常處理及恢復方法。
目前幫浦控制系統長期使用之後，其特性會有所變動，例如馬達老化或是管路水垢等。一般控制器是採用與預設值比較的方式來進行操作狀況的判斷，在幫浦控制系統開始使用之後的一段時間內都不會有問題，但是當幫浦控制系統特性出現變動時，若仍然採用初始的預設值，會無法對幫浦控制系統的各種操作狀況作正確的判斷。
幫浦控制系統在操作時，由於水在流動中，偶爾會出現短暫不穩定的變化，幫浦控制系統的偵測值也會對應地出現短暫變化，習知技術中都是直接以量測到的偵測值進行判斷，必然會因短暫不穩定的變化發生誤判。
幫浦控制系統在開始進行打水操作時，其工作電流是從零開始，然而習知的電流偵測電路的靈敏度都偏低，無法量測到接近於零的工作電流，導致無法準確判斷打水狀況，無法判斷例如幫浦與馬達脫離或是幫浦中沒水。
此外，幫浦控制系統發生異常事件時，其保護機制是直接關掉幫浦控制系統或降低馬達之轉速後再關掉幫浦控制系統，幫浦控制系統並未有嘗試恢復正常運作的機制。
因此需要提出一種幫浦控制系統以解決上述習知技術中的問題。
本揭示提供一種幫浦控制系統及其異常處理及恢復方法，其能解決習知技術中的問題。
本揭示之幫浦控制系統具有異常處理功能，該幫浦控制系統包括：一幫浦；一馬達，機械性耦接至該幫浦；以及一驅動控制器，電性耦接至該馬達，該驅動控制器用於控制該馬達之一轉速。該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，其中該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生。
本揭示之幫浦控制系統的異常處理及恢復方法中，該幫浦控制系統包括一幫浦、一馬達機械性耦接至該幫浦、以及一驅動控制器電性耦接至該馬達，該幫浦控制系統的異常處理方法包括：該馬達驅動該幫浦運轉；以及該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，其中該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生。
本揭示之幫浦控制系統及其異常處理及恢復方法中，發生異常事件時，幫浦控制系統會嘗試恢復正常運作。
10‧‧‧幫浦
12‧‧‧馬達
14‧‧‧馬達驅動控制器
16‧‧‧電流偵測單元
18‧‧‧主控制器
20‧‧‧電源輸入介面
22‧‧‧功率模組
24‧‧‧顯示面板
26‧‧‧第一溫度感測器
28‧‧‧第二溫度感測器
30‧‧‧第三溫度感測器
32‧‧‧散熱片
34‧‧‧振動感測器
36‧‧‧驅動控制器
38‧‧‧電流偵測器
140‧‧‧第二看門狗計時器
142‧‧‧重置電路
160‧‧‧電流感測器
162‧‧‧串接放大器
164‧‧‧基本放大器
180‧‧‧第一看門狗計時器
S100~S178、S200~S226、S300~S320、S1000~S1006、S1100~S1102‧‧‧步驟
第1圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統的示意圖。
第2圖及第3圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統啟動後的流程圖。
第4圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統之出廠設定及學習模式流程圖。
第5圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統建立動態移動多次平均值之流程圖。
第6圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統之打水控制流程圖。
第7圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統之失水監控流程圖。
第8圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統之溫度及轉速平衡保護流程圖。
第9圖顯示根據本揭示一實施例之該馬達驅動控制器及該主控制器之當機保護機制示意圖。
第10圖顯示根據本揭示一實施例之該馬達發生欠速時的處理方法流程圖。
第11圖顯示根據本揭示一實施例之該馬達發生失速時的處理方法流程圖。
第12圖顯示第1圖之該電流偵測單元的電路圖。
第13圖至第15圖顯示根據本揭示一實施例之振動保護機制示意圖。
第16圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統的操作方法流程圖。
第17圖顯示根據本揭示另一實施例之幫浦控制系統的示意圖。
第18圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統的異常處理及恢復方法流程圖。
請參閱第1圖，第1圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統的示意圖。該幫浦控制系統用於控制一供水系統，例如但不限於一泳池。
該幫浦控制系統包括一幫浦10、一馬達12、一馬達驅動控制器14、一電流偵測單元16、以及一主控制器18。
該馬達12機械性耦接至該幫浦10。
該馬達驅動控制器14電性耦接至該馬達12。該馬達驅動控制器14用於控制該馬達12之一轉速。該馬達驅動控制器14還可用於偵測該馬 達12之一轉速。
於本實施例中，該電流偵測單元16電性耦接於該馬達12及該馬達驅動控制器14之間。於另一實施例中，該電流偵測單元16電性耦接於該幫浦控制系統之一電源輸入介面20。該電源輸入介面20具有EMI電路及EMC電路，該EMI電路及EMC電路用於隔離交流電源，使該交流電源之高頻雜訊不會影響該幫浦控制系統。
該電源輸入介面20還具有功率因數修正(Power Factor Correction，PFC)電路，其可提升該馬達12的功因。由於使用主動功率因數修正電路，該馬達12的工作電壓是固定的，當施加一電壓至該馬達12上即會產生一對應的電流，該對應的電流又會對應至該馬達12之一轉速。因此可根據該對應的電流估測該幫浦10之一水流量。也就是說，當電流減少時即表示水流量減少，電流增加時即表示水流量增加。本揭示之幫浦控制系統之一特點在於採用該電流偵測單元16以精確偵測該馬達12之一電流值，進而透過該電流值估測水流量。
該主控制器18電性耦接至該馬達驅動控制器14。更明確地說，該主控制器18與該馬達驅動控制器14採用光耦隔離交連的電氣通訊管道，且該主控制器18從隔離的直流低電壓供電，隔斷該馬達12在運轉時產生的雜訊及交流電源的雜訊，使執行運算功能與判斷機制之該主控制器18不受馬達雜訊及市電雜訊的影響。該主控制器18可重置(reset)該馬達驅動控制器14。
該馬達12驅動該幫浦10運轉時，該電流偵測單元16偵測該馬達12於一目前時間點之一電流值。於一實施例中，該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者計算該目前時間點之該電流值與該目前時間點之前的至少一個時間點之至少一電流值之一平均值。於後續的運算中，該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者計算該目前時間點之該電流值與該目前時間點之前的至少一個時間點之至少一電流平均值之一平均值， 該些平均值為移動平均值。
該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者每隔一第一預定時段執行上述移動平均值的運算，並持續一第二預定時段以取得一動態移動多次平均值，該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者根據該動態移動多次平均值判斷該幫浦控制系統的一打水狀況或一失水狀況，該第二預定時段長於該第一預定時段。該動態移動多次平均值即可視為一動態浮動參考值。
舉例來說，該第一預定時段為0.125秒，該第二預定時段為1秒。本揭示之幫浦控制系統中，每隔0.125秒執行上述移動平均值的運算，亦即每隔0.125取得目前時間點之前的至少一電流值(或至少一電流平均值)與目前時間點之該電流值的平均值(以下稱移動平均值)，並持續一秒以取得每一秒的動態移動多次平均值。
以計算一目前時間點之一電流值與該目前時間點之前的三個時間點電流平均值之一平均值可採用以下公式：Y(n)=[X(n)+Y(n-1)+Y(n-2)+Y(n-3)]
X代表為該目前時間點之該電流值，Y代表根據上述公式取得的平均值，n代表該目前時間點。
此外，該平均值可以進一步以最小平方法處理，進而使多個平均值的變化平滑化。
更明確地說，該動態移動多次平均值是在連續的每一時間點，依據一預定時段以移位的方式在每一時間點進行該時間點的數值與該時間點之前至少一時間點的至少一個數值的平均，該時間點與該時間點之前至少一時間點之間的時段為該預定時段，以秒為該預定時段取得每一秒的動態移動多次平均值，以分為該預定時段取得每一分的動態移動多次平均值，以時為該預定時段取得每一時的動態移動多次平均值，以日為該預定時段取得每一日的動態移動多次平均值，以月為該預定時段取得每一月 的動態移動多次平均值，以季為該預定時段取得每一季的動態移動多次平均值，以年為該預定時段取得每一年的動態移動多次平均值。每一時間點可以取得不同的預定時段的動態移動多次平均值，並依不同的機器、不同的設備或不同操作狀況的判斷需採用不同長度的時段來取得動態移動多次平均值做為判斷參考。
此外，本揭示之幫浦控制系統可儲存每一日的動態移動多次平均值、每一月的動態移動多次平均值、每一季的動態移動多次平均值、以及每一年的動態移動多次平均值的至少一者。不儲存每一秒的動態移動多次平均值、每一分的動態移動多次平均值、以及每一時的動態移動多次平均值可大幅降低所需的資料記憶容量。
該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者可根據上述動態移動多次平均值可精確地判斷該幫浦控制系統的打水狀況或失水狀況。
該動態移動多次平均值是在實際持續操作下的每一時間點，依據一預定時段持續偵測運算取得，該動態移動多次平均值隨著使用時間進行的長久、機器的老化或設備的變化而取得不同的數值，並作為後續該主控制器18及該馬達驅動控制器14之至少一者的參考值或上限值來使用。
於習知技術中，幫浦控制系統採用預設參數監控打水狀況或失水狀況。本揭示之幫浦控制系統之一特點在於採用動態浮動監控機制，更明確地說，本揭示之幫浦控制系統採用動態參數(動態移動多次平均值)判斷打水狀況或失水狀況，因此能適應性地控制供水系統。
本揭示之幫浦控制系統判斷打水狀況的過程如下：於一偵測時段，響應該移動平均值未達到該偵測時段對應的該閾值時，增加至少一偵測時段，偵測時段的增加次數達到一預定次數後，若當時的該移動平均值未能達到當時的該偵測時段的預定閾值，該馬達驅動控制器14及該主控 制器18之至少一者控制該馬達停止運轉。
於一實施例中，當增加至少一偵測時段的累計延長時間超過一預定的時間閾值，該馬達停止運轉。
於另一實施例中，進一步包括一移動平均值上限偵測時段，若在該移動平均值上限偵測時段之該移動平均值超過一預定移動平均值上限閾值，該馬達12停止運轉。
此外，本揭示之幫浦控制系統進一步包括一顯示面板24，該顯示面板24用於顯示一打水狀況，該打水狀況包括在目前或停止運轉前打水量的目標量百分比及/或進行打水的時間。
本揭示之幫浦控制系統判斷失水狀況的過程如下：當該移動平均值的降低量超過該動態移動多次平均值的一第一預定比例時，進入一追蹤模式以追蹤一失水量，當該移動平均值的累計降低量超過該動態移動多次平均值的一第二預定比例時或該移動平均值的累計降低量超過該動態移動多次平均值的一第四預定比例且時間超過一第二時間長度時，該馬達12停止運轉。
，該追蹤模式包括：啟動一時間長度計時器及一失水量積分器；該失水量積分器加入當時的該移動平均值的降低量，該時間長度計時器增加一第一時間長度；判斷當時的該移動平均值的累計降低量是否小於或等於該動態移動多次平均值的該第四預定比例，且時間長度計時器累計小於或等於一第二時間長度；判斷當時的該移動平均值的累計降低量是否小於或等於該動態移動多次平均值的該第二預定比例；判斷該時間長度計時器累計等於該第三時間長度或其倍數時，該失水量積分器扣除該動態移動多次平均值的一第三預定比例值，第二時間長度大於第一時間長度；當該失水量積分器為負值時，該失水量積分器與該時間長度計時器歸零；以及當該失水量積分器非為負值且該移動平均值小於或等於該動態移動多次平均值的該第一預定比例時，該時間長度計時器增加該第一時間長度，再 回到判斷該時間長度計時器累計等於該第三時間長度或其倍數的步驟。
此外，該顯示面板34進一步用於顯示一失水狀況，該失水狀況包括回復操作的記錄及/或在目前或停止運轉前失水量。
該動態移動多次平均值之一初始值包括：當該幫浦控制系統於出廠前正常運轉而得；或者當該幫浦控制系統於現場安裝時正常運轉而得。
此外，本揭示之幫浦控制系統可根據該移動平均值進行不同控制模式。於一實施例中，該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者響應該移動平均值控制該馬達12持續運轉或停止運轉。
於另一實施例中，該馬達12於一期間內之該些移動平均值升降的斜率位於一範圍時，該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者控制該馬達12持續運轉。
於又一實施例中，該馬達12於該期間內之該些移動平均值升降的斜率位於該範圍之外時，該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者控制該馬達12停止運轉。
於又一實施例中，當該馬達12於一期間內之複數個移動平均值升降的斜率超出一範圍時，該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者預測該馬達12將發生異常並控制該馬達12停止運轉。
請參閱第1圖至第3圖，第2圖及第3圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統啟動後的流程圖。
步驟S100，該馬達驅動控制器14啟動及初始化。執行步驟S104。
步驟S102，該主控制器18啟動及初始化。執行步驟S106。
步驟S104，一功率模組22設定為不導通。執行步驟S108。
步驟S106，該主控制器18自檢測及處於準備狀態。執行步驟S110。
步驟S108，系統自檢測並建立與該主控制器18的通訊通道。執行步驟S112。
步驟S110，建立與該馬達驅動控制器14的通訊通道。執行步驟S114。
步驟S112，該馬達驅動控制器14透過該電流偵測單元16偵測電流值。執行步驟S116。
步驟S114，出廠設定及學習模式流程。執行步驟S118。
步驟S116，該馬達驅動控制器14執行短時動態移動多次平均值建立流程。執行步驟S124。
步驟S118，該主控制器18執行長時動態移動多次平均值建立流程。執行步驟S120。
步驟S120，判斷是否啟動該幫浦10。若是，執行步驟S122。若否，執行步驟S126。
步驟S122，啟動馬達12、讀取電流及溫度，執行打水(Priming)流程。執行步驟S126。
步驟S124，馬達12啟動並量測電流及溫度。執行步驟S128。
步驟S126，其他功能啟動，預設轉速啟動。執行步驟S130。
步驟S128，馬達12設定轉速，量測轉速、電流、以及溫度。執行步驟S132。
步驟S130，利用短時動態移動多次平均值進行安全真空釋放系統(Safety Vacuum Release System，SVRS)追蹤流程。執行步驟S134。
步驟S132，偵測該馬達12失速狀態。執行步驟S138。
步驟S134，判斷該馬達12是否失速。若是，執行步驟S136。若否，執行步驟S140。
步驟S136，執行失速保護流程。執行步驟S140。
步驟S138，偵測該馬達12狀態並量測電流及溫度。執行步 驟S144。
步驟S140，判斷溫度是否異常。若是，執行步驟S142。若否，執行步驟S146。
步驟S142，執行溫度/轉速平衡保護流程。執行步驟S146。
步驟S144，偵測該馬達12欠速狀態。執行步驟S150。
步驟S146，判斷該馬達12是否欠速。若是，執行步驟S148。若否，執行步驟S152。
步驟S148，執行欠速保護流程。執行步驟S152。
步驟S150，該馬達驅動控制器14當機且該馬達驅動控制器14之看門狗故障。執行步驟S156。
步驟S152，該主控制器18確認該馬達驅動控制器14是否當機。若是，執行步驟S154。若否，執行步驟S168。
步驟S154，啟動回復機制。執行步驟S160。
步驟S156，該馬達驅動控制器14啟動回復機制。執行步驟S158。
步驟S158，恢復通訊及電氣量測功能。執行步驟S164。
步驟S160，判斷通信是否正常。若是，執行步驟S168。若否，執行步驟S162。
步驟S162，設定該顯示面板24並停止該幫浦10。執行步驟S168。
步驟S164，停止該功率模組22動作。執行步驟S166。
步驟S166，該馬達12保護狀態(包括過電壓、過電流、以及過溫度)偵測。執行步驟S178。
步驟S168，判斷是否過電壓。若是，執行步驟S170。若否，執行步驟S176。
步驟S170，控制該功率模組22停止輸出以使該馬達暫停M秒 (例如10秒)。執行步驟S172。
步驟S172，判斷電壓是否正常持續N秒(例如4秒)。若是，執行步驟S176。若否，執行步驟S174。
步驟S174，該馬達12停止並將狀態顯示於該顯示面板24。執行步驟S176。
步驟S176，接收控制指令。回到步驟S120。
步驟S178，該馬達驅動控制器14執行控制指令。回到步驟S132。
要說明的是，在兩步驟之間具有“○”符號表示為通訊管道。例如步驟S108與S110之間。
請參閱第1圖以及第4圖，第4圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統之出廠設定及學習模式流程圖。
步驟S200，該主控制器18讀取控制指令。執行步驟S202。
步驟S202，判斷是否進入學習模式。若是，執行步驟S204。若否，執行該主控制器18下一個流程。
步驟S204，判斷是否啟動中。若是，執行步驟S214。若否，執行步驟S206。
步驟S206，啟動該幫浦10並進入學習模式。執行步驟S210。
步驟S208，啟動該馬達12。執行步驟S212。
步驟S210，進入打水轉速。執行步驟S214。
步驟S212，該馬達驅動控制器14控制打水轉速。執行步驟S216。
步驟S214，判斷打水是否大於一特定時間(例如30分鐘)。若是，執行步驟S224。若否，執行步驟S218。
步驟S216，量測該馬達12的電流值。執行步驟S222。
步驟S218，計算短時動態移動多次平均值。執行步驟S220。
步驟S220，儲存短時動態移動多次平均值。執行步驟S214。
步驟S222，量測該馬達12的電流值。
步驟S224，儲存打水轉速的電流值。執行步驟S226。
步驟S226，離開學習模式。
要說明的是，在兩步驟之間具有“○”符號表示為通訊管道。例如步驟S206與S208之間。
請參閱第1圖以及第5圖，第5圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統建立動態移動多次平均值之流程圖。
步驟S300，每隔第一預定時段(例如0.125秒)取得移動平均值。
步驟S302，取得每一秒(第二預定時段)的動態移動多次平均值。
步驟S304，取得每一分的動態移動多次平均值。
步驟S306，取得每一時的動態移動多次平均值。
步驟S308，取得每一日的動態移動多次平均值。
步驟S310，取得每一月的動態移動多次平均值。
步驟S312，取得每一季的動態移動多次平均值。
上述步驟S300至步驟S308可以視為該馬達驅動控制器14的短時動態移動多次平均值建立流程。上述步驟S310至步驟S312可以視為該主控制器18的長時動態移動多次平均值建立流程。
於一實施例中，該流程圖進一步包括：步驟S314，儲存SVRS的動態移動多次平均值。
當失水狀況發生時，例如在排水口吸住人或異物等異常現象時，啟動一保護機制關閉該幫浦10即達到SVRS的功能。
於一實施例中，該流程圖進一步包括：步驟S316，儲存對應多種轉速的動態移動多次平均值。
於一實施例中，該流程圖進一步包括：步驟S318，儲存每一月的動態移動多次平均值以供打水參考用。
於一實施例中，該流程圖進一步包括：步驟S320，儲存每一季的動態移動多次平均值。
請參閱第1圖以及第6圖，第6圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統之打水控制流程圖。
請參閱第1圖以及第7圖，第7圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統之失水監控流程圖。
請參閱第1圖以及第8圖，第8圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統之溫度及轉速平衡保護流程圖。
本揭示之幫浦控制系統進一步包括一第一溫度感測器26、一第二溫度感測器28、以及一第三溫度感測器30。
該第一溫度感測器26用於感測該主控制器18周圍環境之一溫度。該第二溫度感測器28用於感測一散熱片32之一溫度。該散熱片32設置於該馬達12及該功率模組22之至少一者。該第三溫度感測器30用於感測連接該馬達12之該功率模組22之一溫度。
該幫浦控制系統之溫度及轉速平衡保護機制可歸納如下。於一實施例中，響應該第二溫度感測器28之該溫度及該第三溫度感測器30之該溫度的至少一者大於所對應的一上限值，該主控制器18控制該馬達12之該轉速分段降速，當該第二溫度感測器28之該溫度及該第三溫度感測器30之該溫度皆正常則進行升速，若未能皆正常則該馬達12再次降速。該馬達12再次降速後若該第二溫度感測器28之該溫度及該第三溫度感測器30之該溫度皆正常則進行分段升速，若未能皆正常則再次降速。該馬達12升速後若該第二溫度感測器28之該溫度及該第三溫度感測器30之該溫度皆正常則進行再次升速，若未能皆正常則再次降速。上述操作持續時間小於一預定值，該主控制器18控制該馬達12於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運 轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速。上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該些溫度未能正常，該主控制器18控制該馬達12停止運轉。該上限值隨著該第一溫度感測器26之該溫度而變化。由於該第二溫度感測器28與該第三溫度感測器30設置於不同位置，該第二溫度感測器28所對應的上限值與該第三溫度感測器30所對應的上限值不同。
於另一實施例中，當該第二溫度感測器28之該溫度升降的斜率及該第三溫度感測器30之該溫度升降的斜率的至少一者大於所對應的一上限值時，該主控制器18預測該馬達12將發生異常並控制該馬達12降低速度。該上限值隨著該第一溫度感測器26之該溫度而變化。
請參閱第1圖以及第9圖，第9圖顯示根據本揭示一實施例之該馬達驅動控制器14及該主控制器18之當機保護機制示意圖。
如第9圖所示，該主控制器18包括一第一看門狗計時器180，當該主控制器18當機時，該第一看門狗計時器180重置該主控制器18。該馬達驅動控制器14包括一第二看門狗計時器140以及一重置電路142，當該馬達驅動控制器14當機時，該第二看門狗計時器140重置該馬達驅動控制器14。當該馬達驅動控制器14當機且該第二看門狗計時器140無法正常動作時，該主控制器18透過該重置電路142重置該馬達驅動控制器14。換言之，該主控制器18可以視為本揭示之幫浦控制系統的第三看門狗計時器。
請參閱第1圖以及第10圖，第10圖顯示根據本揭示一實施例之該馬達12發生欠速時的處理方法流程圖。
該處理方法可歸納如下：響應該移動平均值大於一電流上限值且該馬達12之該轉速小於一轉速下限值，該馬達驅動控制器14控制該馬達12先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達12先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達12分段升速；過載運轉一小段時間再改 設為低於原設定轉速的任一轉速之後依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達12先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達12分段升速，當該馬達驅動控制器14控制該馬達12分段升速時，若仍未能正常則控制該馬達12先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；該馬達驅動控制器14控制該馬達12先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達12先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達12分段升速，當該馬達驅動控制器14控制該馬達12分段升速時，若仍未能正常則控制該馬達12先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；上述操作持續時間小於一預定值，該馬達驅動控制器14控制該馬達12於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之該轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該移動平均值與該轉速未能顯示為正常，該馬達驅動控制器14控制該馬達12停止運轉。上述操作中該移動平均值的判斷依據為動態移動多次平均值，該轉速的判斷依據為當時設定的轉速。
當該馬達驅動控制器14控制該馬達12進行多次隨機改變轉速或進行過載運轉後，於低於原設定轉速的一第一轉速下依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常，則後續步驟該馬達驅動控制器14控制該馬達12進行過載運轉或進行多次隨機改變轉速後，改設為低於原設定轉速的一第二轉速，該第二轉速低於該第一轉速。
請參閱第1圖以及第11圖，第11圖顯示根據本揭示一實施例之該馬達12發生失速時的處理方法流程圖。
該處理方法可歸納如下：響應該移動平均值大於一電流上限值且該馬達12之該轉速大於一轉速上限值，該馬達驅動控制器14控制該馬 達12之該轉速分段降速，單一段降速後依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常則再次降速，若顯示為正常則進行升速；再次降速之後依據該移動平均值與該轉速判斷若顯示為正常則進行分段升速，若仍未能正常則進行再次降速；在升速之後依據該移動平均值與該轉速判斷若未能正常則進行降速，若顯示為正常則進行再次升速；上述操作持續時間小於一預定值，該馬達驅動控制器14控制該馬達12於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該移動平均值與該轉速未能顯示為正常，該馬達驅動控制器14控制該馬達12停止運轉。上述操作中該移動平均值的判斷依據為動態移動多次平均值，該轉速的判斷依據為當時設定的轉速。
請參閱第12圖，第12圖顯示第1圖之該電流偵測單元16的電路圖。
該電流偵測單元16具有至少兩段偵測倍率。當該幫浦10與該馬達12脫離、該幫浦10中沒水或該幫浦10中水量低於正常狀況時，該電流偵測單元16使用該至少兩段偵測倍率中最高的偵測倍率。
該電流偵測單元16可以包括一電流感測器160、一基本放大器164、以及一串接放大器162。該電流感測器160可以為一取樣電阻器(shunt resistor)、一比流器(current transformer)或一霍爾(Hall)電流感測器。當該串接放大器162之一輸入電壓超過Vref1與Vref2時，該串接放大器162的增益接近1。
請參閱第1圖以及第13圖至第15圖。第13圖至第15圖顯示根據本揭示一實施例之振動保護機制示意圖。
本揭示之幫浦控制系統進一步包括一振動感測器(例如G sensor)34。該振動感測器34用於感測該幫浦控制系統之一振動變化量，該馬達驅動控制器14及該主控制器18之至少一者響應該振動變化量控制該馬 達12之該轉速分段降速；若該振動變化量顯示正常則進行升速，若未能正常則再次降速；再次降速後若該振動變化量顯示正常則進行分段升速，若未能正常則再次降速；升速後若該振動變化量顯示正常則進行再次升速，若未能正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該振動變化量未能顯示為正常，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者控制該馬達停止運轉。
請參閱第16圖，第16圖顯示根據本發明一實施例之幫浦控制系統的操作方法流程圖。該幫浦控制系統包括一幫浦、一馬達機械性耦接至該幫浦、一馬達驅動控制器電性耦接至該馬達、一電流偵測單元電性耦接於該馬達及該馬達驅動控制器之間或電性耦接於該幫浦控制系統之一電源輸入介面、以及一主控制器電性耦接至該馬達驅動控制器。該幫浦控制系統的操作方法包括下列步驟。
步驟S1000，該馬達驅動該幫浦運轉。
步驟S1002，該電流偵測單元偵測該馬達於一目前時間點之一電流值。
步驟S1004，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者計算該目前時間點之該電流值與該目前時間點之前的至少一個時間點之至少一電流值之一平均值，或計算該目前時間點之該電流值與該目前時間點之前的至少一個時間點之至少一電流平均值之一平均值，該些平均值為移動平均值。
步驟S1006，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者每隔一第一預定時段執行上述移動平均值的運算，並持續一第二預定時段以取得一動態移動多次平均值，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者根據該動態移動多次平均值判斷該幫浦控制系統的一打水狀況或一失水狀 況，該第二預定時段長於該第一預定時段。
本揭示之幫浦控制系統的操作方法進一步包括：該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者響應該移動平均值控制該馬達持續運轉或停止運轉。
於一實施例中，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者響應該移動平均值控制該馬達持續運轉或停止運轉的步驟包括：該馬達於一期間內之該些移動平均值升降的斜率位於一範圍時，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者控制該馬達持續運轉。
於另一實施例中，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者響應該移動平均值控制該馬達持續運轉或停止運轉的步驟包括：該馬達於該期間內之該些移動平均值升降的斜率位於該範圍之外時，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者控制該馬達停止運轉。
於又一實施例中，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者響應該移動平均值控制該馬達持續運轉或停止運轉的步驟包括：當該馬達於一期間內之複數個移動平均值升降的斜率超出一範圍時，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者預測該馬達將發生異常並控制該馬達停止運轉。
於一實施例中，該幫浦控制系統進一步包括一第一溫度感測器，用於感測該主控制器周圍環境之一溫度；一第二溫度感測器，用於感測一散熱片之一溫度，該散熱片設置於該馬達及一功率模組之至少一者；以及一第三溫度感測器，用於感測連接該馬達之該功率模組之一溫度。該幫浦控制系統的操作方法進一步包括：響應該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度的至少一者大於所對應的一上限值，該主控制器控制該馬達之該轉速分段降速，當該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行升速，若未能皆正常則該馬達再次降速；該馬達再次降速後若該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器 之該溫度皆正常則進行分段升速，若未能皆正常則再次降速；該馬達升速後若該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行再次升速，若未能皆正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該主控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該些溫度未能正常，該主控制器控制該馬達停止運轉。該上限值隨著該第一溫度感測器之該溫度而變化。
於另一實施例中，該幫浦控制系統進一步包括一第一溫度感測器，用於感測該主控制器周圍環境之一溫度；一第二溫度感測器，用於感測一散熱片之一溫度，該散熱片設置於該馬達及一功率模組之至少一者；以及一第三溫度感測器，用於感測連接該馬達之該功率模組之一溫度，該幫浦控制系統的操作方法進一步包括：當該第二溫度感測器之該溫度升降的斜率及該第三溫度感測器之該溫度升降的斜率的至少一者大於所對應的一上限值時，該主控制器預測該馬達將發生異常並控制該馬達降低速度。該上限值隨著該第一溫度感測器之該溫度而變化。由於該第二溫度感測器與該第三溫度感測器設置於不同位置，該第二溫度感測器所對應的上限值與該第三溫度感測器所對應的上限值不同。
於一實施例中，該主控制器包括一第一看門狗計時器，當該主控制器當機時，該第一看門狗計時器重置該主控制器。該馬達驅動控制器包括一第二看門狗計時器，當該馬達驅動控制器當機時，該第二看門狗計時器重置該馬達驅動控制器。當該馬達驅動控制器當機且該第二看門狗計時器無法正常動作時，該主控制器重置該馬達驅動控制器。
當該馬達發生失速時，該幫浦控制系統的操作方法包括：響應該移動平均值大於一電流上限值且該馬達之該轉速大於一轉速上限值，該馬達驅動控制器控制該馬達之該轉速分段降速，單一段降速後依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常則再次降速，若顯示為正常則進行升 速；再次降速之後依據該移動平均值與該轉速判斷若顯示為正常則進行分段升速，若仍未能正常則進行再次降速；在升速之後依據該移動平均值與該轉速判斷若未能正常則進行降速，若顯示為正常則進行再次升速；上述操作持續時間小於一預定值，該馬達驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該移動平均值與該轉速未能顯示為正常，該馬達驅動控制器控制該馬達停止運轉。上述操作中該移動平均值的判斷依據為動態移動多次平均值，該轉速的判斷依據為當時設定的轉速。
當該馬達發生欠速時，該幫浦控制系統的操作方法包括：響應該移動平均值大於一電流上限值且該馬達之該轉速小於一轉速下限值，該馬達驅動控制器控制該馬達先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達分段升速；過載運轉一小段時間再改設為低於原設定轉速的任一轉速之後依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達分段升速，當該馬達驅動控制器控制該馬達分段升速時，若仍未能正常則控制該馬達先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；該馬達驅動控制器控制該馬達先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達分段升速，當該馬達驅動控制器控制該馬達分段升速時，若仍未能正常則控制該馬達先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定 轉速的任一轉速；上述操作持續時間小於一預定值，該馬達驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之該轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該移動平均值與該轉速未能顯示為正常，該馬達驅動控制器控制該馬達停止運轉。上述操作中該移動平均值的判斷依據為動態移動多次平均值，該轉速的判斷依據為當時設定的轉速。
當該馬達驅動控制器控制該馬達進行多次隨機改變轉速或進行過載運轉後，於低於原設定轉速的一第一轉速下依據該移動平均值與該轉速判斷若仍未能正常，則後續步驟該馬達驅動控制器控制該馬達進行過載運轉或進行多次隨機改變轉速後，改設為低於原設定轉速的一第二轉速，該第二轉速低於該第一轉速。
於一實施例中，該幫浦控制系統進一步包括一振動感測器，該幫浦控制系統的操作方法進一步包括：該振動感測器感測該幫浦控制系統之一振動變化量；該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者響應該振動變化量控制該馬達之該轉速分段降速；若該振動變化量顯示正常則進行升速，若未能正常則再次降速；再次降速後若該振動變化量顯示正常則進行分段升速，若未能正常則再次降速；升速後若該振動變化量顯示正常則進行再次升速，若未能正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該振動變化量未能顯示為正常，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者控制該馬達停止運轉。
該電流偵測單元偵測該馬達之多個電流值所對應的時間點與驅動該馬達之一電源同步。
該電流偵測單元具有至少兩段偵測倍率。當該幫浦與該馬達脫離、該幫浦中沒水或該幫浦中水量低於正常狀況時，該電流偵測單元使 用該至少兩段偵測倍率中最高的偵測倍率。
於一實施例中，該幫浦控制系統的操作方法進一步包括一初始設定流程，該初始設定流程包括：該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者判斷是否進入一學習模式；若是，則該馬達驅動控制器控制該馬達啟動並運轉至一打水轉速，若否，則該初始設定流程結束；該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者開始計時；該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者以移動平均的計算取得一短時動態移動多次平均值，該馬達驅動控制器及該主控制器之至少一者儲存該短時動態移動多次平均值；當計時等於或小於一預定時間時，持續複數個該短時動態移動多次平均值之計算及儲存；當計時大於該預定時間時，儲存最後一個短時動態移動多次平均值是為打水轉速參考電流值；以及結束。
該動態移動多次平均值是在實際持續操作下的每一時間點，依據一預定時段持續偵測運算取得，該動態移動多次平均值隨著使用時間進行的長久、機器的老化或設備的變化而取得不同的數值，並作為後續該主控制器及該馬達驅動控制器之至少一者的參考值或上限值來使用。
移動多次平均值是在連續的每一時間點，依據一預定時段以移位的方式在每一時間點進行該時間點的數值與該時間點之前至少一時間點的至少一個數值的平均，該時間點與該時間點之前至少一時間點之間的時段為該預定時段，以秒為該預定時段取得每一秒的動態移動多次平均值，以分為該預定時段取得每一分的動態移動多次平均值，以時為該預定時段取得每一時的動態移動多次平均值，以日為該預定時段取得每一日的動態移動多次平均值，以月為該預定時段取得每一月的動態移動多次平均值，以季為該預定時段取得每一季的動態移動多次平均值，以年為該預定時段取得每一年的動態移動多次平均值。每一時間點可以取得不同的預定時段的該動態移動多次平均值，並依不同的機器、不同的設備或不同操作狀況的判斷需採用不同長度的時段來取得動態移動多次平均值做為判斷參 考。
於一實施例中，儲存每一日的動態移動多次平均值、每一月的動態移動多次平均值、每一季的動態移動多次平均值、以及每一年的動態移動多次平均值的至少一者。
本揭示之幫浦控制系統及其操作方法中，是以動態浮動監控機制來取得一動態浮動參考值。更明確地說，該動態浮動參考值是依據一預定時段持續地偵測該幫浦控制系統實際持續操作下的每一時間點，並對複數個數值進行平均運算而取得，該平均值隨著使用時間的長久、機器的老化或設備的變化會產生對應當時該幫浦控制系統實際特性的正確數值，因此本揭示之幫浦控制系統能對各種操作狀況作正確的判斷。該動態浮動參考值可以依需要只存取較長時段的平均值，例如月平均或季平均，藉此可分析出該幫浦控制系統長時間的特性變化及預測後續趨勢。
再者，本揭示是以移動平均的方式來取得平均值，亦即是以連續的幾個數值進行平均運算，當偶爾出現短暫的不穩定變化時，可透過平均運算後被削減，所以不會因這個偶爾出現短暫的不穩定變化發生誤判。本揭示也可以進一步採用最小平方法使直接量測得到的一連串數值的變化量被平滑化，避免發生誤判。
本揭示採用高倍率的電流偵測單元，因此當該幫浦與該馬達脫離或是該幫浦中沒水時，該電流偵測單元可以精準地量測到接近於零的工作電流，進而作出準確的判斷。
習知幫浦控制系統中，馬達在運轉時會持續產生極大的電氣干擾訊號，習知馬達驅動控制器會有自己本身的看門狗計數器，當發生電氣干擾導致馬達驅動控制器當機時，看門狗計數器可以重置馬達驅動控制器，使馬達驅動控制器重新啟動，因此馬達驅動控制器發生當機時仍然有自動恢復工作的能力。然而馬達驅動控制器是最靠近馬達的裝置，馬達驅動控制器與其本身的看門狗計數器可能同時發生故障，即失去自動恢復工 作的能力。本揭示之主控制器與其他電路(包括馬達及馬達驅動控制器)加強隔離處理，該主控制器會隨時監視該馬達驅動控制器的工作狀態，當該馬達驅動控制器與其本身的看門狗計數器同時故障時，由該主控制器對該馬達驅動控制器發出重置控制，使該馬達驅動控制器恢復工作。
請參閱第17圖，第17圖顯示根據本揭示另一實施例之幫浦控制系統的示意圖。該幫浦控制系統用於控制一供水系統，例如但不限於一泳池。
第17圖之幫浦控制系統與第1圖之幫浦控制系統的差異在於第1圖之幫浦控制系統包括該馬達驅動控制器14及該主控制器18(兩個控制器)及該電流偵測單元16，第17圖之幫浦控制系統包括一驅動控制器36(一個控制器)。
再者，第1圖之幫浦控制系統之該電流偵測單元16可偵測高精度的電流，以作為移動平均值的運算，第17圖之幫浦控制系統之一電流偵測器38用於偵測該馬達12之一電流而不具有多段偵測倍率的功能，亦即該電流偵測器38的精度低於第1圖之該電流偵測單元16之精度。更明確地說，第17圖之該電流偵測器38僅使用第12圖之基本放大器164，第1圖之該電流偵測單元器16使用第12圖之基本放大器164及串接放大器162。
第17圖中未描述的元件可參閱第1圖之相關描述，此不多加贅述。
該馬達12機械性耦接至該幫浦10。
該驅動控制器36電性耦接至該馬達12。該驅動控制器36用於控制該馬達12之一轉速。該驅動控制器36還可用於偵測該馬達12之一轉速。
該驅動控制器36響應一異常觸發事件控制該馬達12之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態。該穩定狀態為使用者設定該幫浦控制系統在操作時的穩定狀態。該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生。該至少一物理 參數例如但不限於溫度、振動、或轉速。上述穩定狀態例如但不限於指該至少一物理參數、電壓或電流在該幫浦控制系統正常操作時的範圍內。於一實施例中，該第一溫度感測器26用於感測該驅動控制器36周圍環境之一溫度。該第二溫度感測器28用於感測該散熱片32之一溫度。該散熱片32設置於該馬達12及該功率模組22之至少一者。該第三溫度感測器30用於感測連接該馬達12之該功率模組22之一溫度。
該異常觸發事件為該第二溫度感測器28之該溫度及該第三溫度感測器30之該溫度的至少一者大於所對應的一上限值，該驅動控制器36響應該異常觸發事件控制該馬達12之該轉速分段降速，當該第二溫度感測器28之該溫度及該第三溫度感測器30之該溫度皆正常則進行升速，若未能皆正常則該馬達12再次降速；該馬達12再次降速後若該第二溫度感測器28之該溫度及該第三溫度感測器30之該溫度皆正常則進行分段升速，若未能皆正常則再次降速；該馬達12升速後若該第二溫度感測器28之該溫度及該第三溫度感測器30之該溫度皆正常則進行再次升速，若未能皆正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器36控制該馬達12於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該些溫度未能正常，該驅動控制器36控制該馬達12停止運轉。該上限值隨著該第一溫度感測器26之該溫度而變化。由於該第二溫度感測器28與該第三溫度感測器30設置於不同位置，該第二溫度感測器28所對應的上限值與該第三溫度感測器30所對應的上限值不同。
於另一實施例中，該異常觸發事件為該第二溫度感測器28之該溫度升降的斜率及該第三溫度感測器30之該溫度升降的斜率的至少一者大於所對應的一上限值，該驅動控制器36預測該馬達12將發生異常並控制該馬達12分段降低速度。該上限值隨著該第一溫度感測器26之該溫度而變化。
於又一實施例中，該異常觸發事件為該振動感測器34感測該幫浦控制系統之一振動變化量，該驅動控制器36響應該異常觸發事件控制該馬達12之該轉速分段降速；若該振動變化量顯示正常則進行升速，若未能正常則再次降速；再次降速後若該振動變化量顯示正常則進行分段升速，若未能正常則再次降速；升速後若該振動變化量顯示正常則進行再次升速，若未能正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器36控制該馬達12於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該振動變化量未能顯示為正常，該驅動控制器36控制該馬達12停止運轉。
請參閱第10圖以及第17圖，第10圖顯示第17圖之該馬達12發生欠速時的處理方法流程圖。
於第10圖及第17圖中，該異常觸發事件為該電流偵測器38所偵測之該電流大於一電流上限值且該馬達12之該轉速小於一轉速下限值，該處理方法可歸納如下：該驅動控制器36響應該異常觸發事件控制該馬達12先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達12先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達12分段升速；過載運轉一小段時間再改設為低於原設定轉速的任一轉速之後依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達12先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達12分段升速，當該驅動控制器36控制該馬達12分段升速時，若仍未能正常則控制該馬達12先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；該驅動控制器36控制該馬達12先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常 則控制該馬達12先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達12分段升速，當該驅動控制器36控制該馬達12分段升速時，若仍未能正常則控制該馬達12先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器36控制該馬達12於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之該轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該電流與該轉速未能顯示為正常，該驅動控制器36控制該馬達12停止運轉。上述操作中該轉速的判斷依據為當時設定的轉速。
當該驅動控制器36控制該馬達12進行多次隨機改變轉速或進行過載運轉後，於低於原設定轉速的一第一轉速下依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常，則後續步驟該驅動控制器36控制該馬達12進行過載運轉或進行多次隨機改變轉速後，改設為低於原設定轉速的一第二轉速，該第二轉速低於該第一轉速。
要說明的是，第10圖之發生欠速時的處理方法可應用至第17圖之幫浦控制系統及第1圖之幫浦控制系統。
請參閱第11圖以及第17圖，第11圖顯示第17圖之該馬達12發生失速時的處理方法流程圖。
於第11圖及第17圖中，該異常觸發事件為該電流偵測器38所偵測之該電流大於一電流上限值且該馬達之該轉速大於一轉速上限值，該處理方法可歸納如下：該驅動控制器36響應該異常觸發事件控制該馬達12之該轉速分段降速，單一段降速後依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常則再次降速，若顯示為正常則進行升速；再次降速之後依據該電流與該轉速判斷若顯示為正常則進行分段升速，若仍未能正常則進行再次降速；在升速之後依據該電流與該轉速判斷若未能正常則進行降速，若顯示為正常則進行再次升速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器36控 制該馬達12於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該電流與該轉速未能顯示為正常，該驅動控制器36控制該馬達12停止運轉。上述操作中該轉速的判斷依據為當時設定的轉速。
要說明的是，第11圖之發生失速時的處理方法可應用至第17圖之幫浦控制系統及第1圖之幫浦控制系統。
請參閱第18圖，第18圖顯示根據本揭示一實施例之幫浦控制系統的異常處理方法流程圖。該幫浦控制系統包括一幫浦、一馬達機械性耦接至該幫浦、以及一驅動控制器電性耦接至該馬達。該幫浦控制系統的異常處理方法包括下列步驟。
步驟S1100，該馬達驅動該幫浦運轉。
步驟S1102，該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生。
於一實施例中，該幫浦控制系統進一步包括一第一溫度感測器，用於感測該驅動控制器周圍環境之一溫度；一第二溫度感測器，用於感測一散熱片之一溫度，該散熱片設置於該馬達及一功率模組之至少一者；以及一第三溫度感測器，用於感測連接該馬達之該功率模組之一溫度，該異常觸發事件為該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度的至少一者大於所對應的一上限值，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動包括：該驅動控制器響應該異常觸發事件，控制該馬達之該轉速分段降速，當該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行升速，若未能皆正常則該馬達再次降速；該馬達再次降速後若該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行分段升速，若未能皆正常則再次降速；該馬達升速後若該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正 常則進行再次升速，若未能皆正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該些溫度未能正常，該驅動控制器控制該馬達停止運轉。該上限值隨著該第一溫度感測器之該溫度而變化。
於另一實施例中，該幫浦控制系統進一步包括一第一溫度感測器，用於感測該驅動控制器周圍環境之一溫度；一第二溫度感測器，用於感測一散熱片之一溫度，該散熱片設置於該馬達及一功率模組之至少一者；以及一第三溫度感測器，用於感測連接該馬達之該功率模組之一溫度，該異常觸發事件為該第二溫度感測器之該溫度升降的斜率及該第三溫度感測器之該溫度升降的斜率的至少一者大於所對應的一上限值，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動包括：該驅動控制器響應該異常觸發事件，預測該馬達將發生異常並控制該馬達分段降低速度。該上限值隨著該第一溫度感測器之該溫度而變化。
於又一實施例中，該幫浦控制系統進一步包括一振動感測器，該異常觸發事件為該振動感測器感測該幫浦控制系統之一振動變化量，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動包括：該驅動控制器響應該異常觸發事件，控制該馬達之該轉速分段降速；若該振動變化量顯示正常則進行升速，若未能正常則再次降速；再次降速後若該振動變化量顯示正常則進行分段升速，若未能正常則再次降速；升速後若該振動變化量顯示正常則進行再次升速，若未能正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該振動變化量未能顯示為正常，該驅動控制器控制該馬達停止運轉。
於又一實施例中，該幫浦控制系統進一步包括一電流偵測 器，該電流偵測器用於偵測該馬達之一電流，該異常觸發事件為該電流大於一電流上限值且該馬達之該轉速小於一轉速下限值，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動包括：該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達分段升速；過載運轉一小段時間再改設為低於原設定轉速的任一轉速之後依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達分段升速，當該驅動控制器控制該馬達分段升速時，若仍未能正常則控制該馬達先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；該驅動控制器控制該馬達先多次隨機改變轉速一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常則控制該馬達先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速，若顯示為正常則先維持一段時間再控制該馬達分段升速，當該驅動控制器控制該馬達分段升速時，若仍未能正常則控制該馬達先進行過載運轉一小段時間，再改設為低於原設定轉速的任一轉速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之該轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該電流與該轉速未能顯示為正常，該驅動控制器控制該馬達停止運轉。上述操作中該轉速的判斷依據為當時設定的轉速。
當該驅動控制器控制該馬達進行多次隨機改變轉速或進行過載運轉後，於低於原設定轉速的一第一轉速下依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常，則後續步驟該驅動控制器控制該馬達進行過載運轉或進行 多次隨機改變轉速後，改設為低於原設定轉速的一第二轉速，該第二轉速低於該第一轉速。
於又一實施例中，該幫浦控制系統進一步包括一電流偵測器，該電流偵測器用於偵測該馬達之一電流，該異常觸發事件為該電流大於一電流上限值且該馬達之該轉速大於一轉速上限值，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動包括：該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速分段降速，單一段降速後依據該電流與該轉速判斷若仍未能正常則再次降速，若顯示為正常則進行升速；再次降速之後依據該電流與該轉速判斷若顯示為正常則進行分段升速，若仍未能正常則進行再次降速；在升速之後依據該電流與該轉速判斷若未能正常則進行降速，若顯示為正常則進行再次升速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該電流與該轉速未能顯示為正常，該驅動控制器控制該馬達停止運轉。上述操作中該轉速的判斷依據為當時設定的轉速。
雖然本揭示已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭示，本揭示所屬技術領域中具有通常知識者在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種幫浦控制系統，具有異常處理功能，該幫浦控制系統包括：一幫浦；一馬達，機械性耦接至該幫浦；以及一驅動控制器，電性耦接至該馬達，該驅動控制器用於控制該馬達之一轉速，其中該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，其中該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生，其中該幫浦控制系統進一步包括：一第一溫度感測器，用於感測該驅動控制器周圍環境之一溫度；一第二溫度感測器，用於感測一散熱片之一溫度，其中該散熱片設置於該馬達及一功率模組之至少一者；以及一第三溫度感測器，用於感測連接該馬達之該功率模組之一溫度，其中該異常觸發事件為該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度的至少一者大於所對應的一上限值，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速分段降速，當該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行升速，若未能皆正常則該馬達再次降速；該馬達再次降速後若該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行分段升速，若未能皆正常則再次降速；該馬達升速後若該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行再次升速，若未能皆正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該些溫度未能正常，該驅動控制器控制該馬達停止運轉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之幫浦控制系統，其中該上限值隨著該第一溫度感測器之該溫度而變化。
  3. 一種幫浦控制系統，具有異常處理功能，該幫浦控制系統包括：一幫浦；一馬達，機械性耦接至該幫浦；以及一驅動控制器，電性耦接至該馬達，該驅動控制器用於控制該馬達之一轉速，其中該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，其中該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生，其中該幫浦控制系統進一步包括：一第一溫度感測器，用於感測該驅動控制器周圍環境之一溫度；一第二溫度感測器，用於感測一散熱片之一溫度，其中該散熱片設置於該馬達及一功率模組之至少一者；以及一第三溫度感測器，用於感測連接該馬達之該功率模組之一溫度，其中該異常觸發事件為該第二溫度感測器之該溫度升降的斜率及該第三溫度感測器之該溫度升降的斜率的至少一者大於所對應的一上限值，該驅動控制器響應該異常觸發事件預測該馬達將發生異常並控制該馬達分段降低速度。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之幫浦控制系統，其中該上限值隨著該第一溫度感測器之該溫度而變化。
  5. 一種幫浦控制系統，具有異常處理功能，該幫浦控制系統包括：一幫浦；一馬達，機械性耦接至該幫浦；以及一驅動控制器，電性耦接至該馬達，該驅動控制器用於控制該馬達之一轉速，其中該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，其中該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生，其中該幫浦控制系統進一步包括一振動感測器，其中該異常觸發事件為該振動感測器感測該幫浦控制系統之一振動變化量，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速分段降速；若該振動變化量顯示正常則進行升速，若未能正常則再次降速；再次降速後若該振動變化量顯示正常則進行分段升速，若未能正常則再次降速；升速後若該振動變化量顯示正常則進行再次升速，若未能正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該振動變化量未能顯示為正常，該驅動控制器控制該馬達停止運轉。
  6. 一種幫浦控制系統的異常處理及恢復方法，該幫浦控制系統包括一幫浦、一馬達機械性耦接至該幫浦、以及一驅動控制器電性耦接至該馬達，該幫浦控制系統進一步包括一第一溫度感測器，用於感測該驅動控制器周圍環境之一溫度；一第二溫度感測器，用於感測一散熱片之一溫度，該散熱片設置於該馬達及一功率模組之至少一者；以及一第三溫度感測器，用於感測連接該馬達之該功率模組之一溫度，該幫浦控制系統的異常處理及恢復方法包括：該馬達驅動該幫浦運轉；以及該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，其中該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生，該異常觸發事件為該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度的至少一者大於所對應的一上限值，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動包括：該驅動控制器響應該異常觸發事件，控制該馬達之該轉速分段降速，當該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行升速，若未能皆正常則該馬達再次降速；該馬達再次降速後若該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行分段升速，若未能皆正常則再次降速；該馬達升速後若該第二溫度感測器之該溫度及該第三溫度感測器之該溫度皆正常則進行再次升速，若未能皆正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該些溫度未能正常，該驅動控制器控制該馬達停止運轉。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之幫浦控制系統的異常處理及恢復方法，其中該上限值隨著該第一溫度感測器之該溫度而變化。
  8. 一種幫浦控制系統的異常處理及恢復方法，該幫浦控制系統包括一幫浦、一馬達機械性耦接至該幫浦、以及一驅動控制器電性耦接至該馬達，該幫浦控制系統進一步包括一第一溫度感測器，用於感測該驅動控制器周圍環境之一溫度；一第二溫度感測器，用於感測一散熱片之一溫度，該散熱片設置於該馬達及一功率模組之至少一者；以及一第三溫度感測器，用於感測連接該馬達之該功率模組之一溫度，該幫浦控制系統的異常處理及恢復方法包括：該馬達驅動該幫浦運轉；以及該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，其中該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生，該異常觸發事件為該第二溫度感測器之該溫度升降的斜率及該第三溫度感測器之該溫度升降的斜率的至少一者大於所對應的一上限值，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動包括：該驅動控制器響應該異常觸發事件，預測該馬達將發生異常並控制該馬達分段降低速度。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之幫浦控制系統的異常處理及恢復方法，其中該上限值隨著該第一溫度感測器之該溫度而變化。
  10. 一種幫浦控制系統的異常處理及恢復方法，該幫浦控制系統包括一幫浦、一馬達機械性耦接至該幫浦、以及一驅動控制器電性耦接至該馬達，該幫浦控制系統進一步包括一振動感測器，該幫浦控制系統的異常處理及恢復方法包括：該馬達驅動該幫浦運轉；以及該驅動控制器響應一異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動，以恢復該幫浦控制系統至原設定的穩定狀態，其中該異常觸發事件為該幫浦控制系統在操作時之至少一物理參數所產生，該異常觸發事件為該振動感測器感測該幫浦控制系統之一振動變化量，該驅動控制器響應該異常觸發事件控制該馬達之該轉速以多段式的方式變動包括：該驅動控制器響應該異常觸發事件，控制該馬達之該轉速分段降速；若該振動變化量顯示正常則進行升速，若未能正常則再次降速；再次降速後若該振動變化量顯示正常則進行分段升速，若未能正常則再次降速；升速後若該振動變化量顯示正常則進行再次升速，若未能正常則再次降速；上述操作持續時間小於一預定值，該驅動控制器控制該馬達於可正常運轉的一最高轉速，該可正常運轉之轉速為等於或低於上述操作前的原設定轉速；以及上述操作持續時間達到該預定值後，若當時的該振動變化量未能顯示為正常，該驅動控制器控制該馬達停止運轉。
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