TWM405115U - Brushless motor failure alarm and protection system - Google Patents

Description

M405115 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關一種無刷馬達失效警示及保護機 制’尤指一種提供馬達在運轉中會有瞬間相位切換錯 誤現象的警示及保§蔓機制’讓使用者或操作者了解目 月'J馬達的狀況’進而提早進場檢修，避免不必要的危 險0 【先前技術】 現行的無刷馬達内部一般裝置有霍爾元件、磁 鋼片1線圈…等元件組成。無刷馬達控制方式如圖 所不，霍爾元件依據馬達目前的相位而輸出相對 的訊號（HALL A、B、C)給控制器10，控制器1〇内 部一般會控制功率元件21、22、31、32、41、42進 行無刷馬達換相（馬達A相、B相、〇相）動作，為 能夠讓控制器ίο正確驅動功率元件2卜22、3卜32 41、42讓馬達可以進行正確的換相（馬達A相、b相、 目位心虎(HALLA、B、C)進行給控制器ι〇，當 馬達在正確的換相動作下即可順利的運轉。 =二依照無刷馬達的霍爾輸出訊號(hall 、C)來進仃正確的相位（馬達a相、b相、c 3 :當士常時，控制器1〇進行相位 ) 承運轉，當馬達元件損壞時，此 2 進入保護機制，馬達就無法 ’=10:叙會 動現象，使用者盔法繼择#田次疋出現心劇的振 一去繼績使用，必須立刻進行檢修。 115 置不T無刷：達在運轉中因為馬達内部霍爾元件裝 霍爾凡件本身異常、接線不良…等原因，造成 如：：：出現1歇，誤訊號50(hallb)輪出時， 誤而r $，丁 S制态10在瞬間因為霍爾元件輸出錯 時，二Ϊ誤的相位訊號，此時控制器10會依照當 的:；的！爾訊號進行不正確的相位切換_誤 切換錯Ξ的：Γί)·’以爾達f運轉中會有瞬間相位 短，民、去=象果教爾相位錯誤輸出的時間很 出時㈣e產生輕微振動現象，若霍爾相位錯誤輸 2間長且頻繁’使用者在當下 二歇振r且馬達在瞬間會產生很大的 右此枯使用者操作在最大功率輸出區間，並且 電池11此量最大的狀態下即會造成控制器1 〇燒 使用者在行進中會出現載具失效所造成的危 w因為是間歇出現霍爾訊號輸出錯誤，因此使用 者較不容易察覺異狀而繼續使用。 饭右馬達出現異常，無法透過保護機制適時， 降低或停止輸出給馬達的功率，也無法透過顯示介 ，，讓使用者或操作者了解目前馬達的狀況，進而 提早進場檢修’避免不必要的危險。 【新型内容】 因此，本創作主要目的是在提供一種無刷 失效警示及保護系統，透過顯示介面，讓使用者或 操作者了解目前馬達的狀況’進而提早進場檢修/， 避免不必要的危險。 本創作再—日Μ e t 示及保護系統，ϋ提供一種無刷馬達失效警 使載且 ， k保濩機制啟動最大功率設定， 、 在小功率輸出區段行驶下進入維体Efc、隹 行檢修動作，降了 7、 仃駛下進入維修點進 上雈狄逢丨。。 ’可以警告使用者以外，也可以保 毀避免因為霍爾元件間歇性的異常造成燒 效警ίίίϊ:: 本創作提供-種無刷馬達失 »丨久饰β隻系統，係由一 户於Λ m J-Α 田控制器接入一電源的電 -輸入，用於控制及驅動一 = 述控制器電性連接—顯干人& 特徵在於·别 收及顯不该控制器傳出 按 了解目前馬達的狀況。。讓使用者或操作者 ★五立Ϊ! ’該顯示介面可以是揚聲裝置，用以發出 0口曰茨a告聲響；該顯示介 不同的燈色或間榉^ 5虎裝置’用 爍動作，讓使用者或操作者了解目 二接顧-況，該顯示介面可以是影像顯示裝置， 直接顯不目前馬達的狀況。 浐置 本創作的優點在於馬達控制器經由 力驅動馬m馬達出現異常， 時’降低或停止輸出給馬達的功率顯^ 介讓使用者或操作者了解目前馬達顯： 而提早進場檢修，避免不必要的危險。 進 【實施方式】 兹舉出本創作無刷馬達失效f示及的 5 M405115 附圖說明及具體實施方式，以協助專利審查委員對 本創作的技術特徵及内容做瞭解，敬請來見如 陳述： /的 請參閱圖三，本創作實施上係由一徑奶益丄帅 接入一電源200的電流輸入，用於控制及驅動一馬 達300,其特徵在於控制器1〇〇電性連接一顯示介面 110。如前面習知所述該控制器1〇〇依照馬達3〇〇的 霍爾輸出訊號來進行正確的相位控制，當正常時， 控制器100進行相位控制讓馬達3〇〇正常運轉，當 馬達300内有元件損壞時，此時控制器1〇〇 一般: j入保護機制’該顯示介面11〇用以接收及顯“ Ϊ制器100傳出的訊息，讓使用者或操作者了解目 刖馬達3 0 0的狀況。 立、該顯f介面110可以是揚聲裳置，用以發出語 = ;該顯示介面U〇可以是燈號裝置， ==或閃爍動作，讓使用者或操作者了解 裝置，直接透過圖示t:二是影像顯示 目前馬達的狀況 子讓㈣者錢作者了解 達為霍爾訊號切換時脈示意圖。馬 序唬霍爾輸出訊號的時脈T1長短會隨著馬遠 300轉速不同而改變，當 •… 訊號的時脈T1越短，ϋΐ〇轉速越快時’霍爾 快，馬達300在^轉：訊號切換頻率會越 會等於Tmax。 轉速下其霍爾訊號的時脈為T1 本創作無刷馬達失效警示及保護系統係透過控 :100内設定的判斷及保護機制’降低或停止輸 用；的功率’同時透過顯示介面110，讓使 用者或知作者了解目前馬達300的狀況。 請續參閱圖五及圖六，圖五為本創作於盔刷馬 f霍爾失效警示與保護控制裝置程序圖，圖六為本 創作之保護機制啟動最大功率設定示意圖。本創作 if:失效警示與保護機制系統除了在霍爾完全損 /下可以進入保護機制讓馬達3〇〇停止運轉以 外，亦可以檢測爾訊號間歇出現的異常。利用 下控制器100設定馬達最高轉速下的霍爾時脈長度 max步驟410)’如果霍爾訊號時脈出現如圖四中的 時，T2的錯誤訊號狀態（異常HALL訊號），因為時 小於時脈n’控制器1〇〇即判定為霍爾異常輸 號並且進行記錄’控制@⑽記錄異常訊號τ2 出現的頻率與長短進行判別（步驟42〇)，當判別出霍 爾輸出異常時，如果訊號異常出現頻率F小於設定 值Fp〇werd_(步驟431)，則控制器100會啟動第一階 段警，機能（步驟460)，利用該顯示介面11〇如燈 號、聲音...等方式提醒使用者馬達霍爾it件可能有 異常了 ’提醒使用者要注意，但最大輸出功率p維 持原有的輸出功率P1(步驟461)。 若異常霍爾訊號出現頻率F大於設定頻率 F—_且小於Fstop(步驟431)，此時控制器ι〇〇為 了避免因為霍爾元件異常而造成控制器不正常作動 燒望又’除了會啟動第二段警示機能（步驟45〇)利用該 M405115 顯示介面110如燈號、聲音…等方式提醒使用者馬 達300内的霍爾元件有異常外，提醒使用者要注音， 二另夕曰卜會開始依據降功率時間Tdl的設定，逐漸降*低 旎1輸出（最大輸出功率P)至一限制值P2，除了可 以避免霍爾瞬間出現錯誤輸出時使用者剛好操作在 大功率輸出（P1)區段下，造成異常能量過大損毀控 制器100外，也可以避免動力瞬間降低太快讓消^ 者反應不及造成危險。 。。當出現頻率大於Fstc)p(步驟430)，表示馬達30〔 f厫重異常的狀態下作動，急需回原廠檢修且不適 &持續運轉，此時啟動第三段警示機能（步驟440) ::該顯示介Φ 110如燈號、聲音…等方式提醒使 2馬達_内的霍爾元件故障，提示使用者進廠 依照降功率時間Td2設定將逐漸降低能量 m ()降至零為止。保護機制啟動最大功率設定， 除了提醒使用者馬彡300内部元件出現異常，並且 =在小功率輸出區段行駛下進人維修點進行檢修 °。1 ηπ除了可以警告使用者以外，也可以保護控制 裔1〇〇避免因為霍爾元件間歇性的異 本創作在上文中已以較佳實施例揭 項技術者應理解的是，該實施例僅用於描緣本創 ’而*應解讀為限制本創作m ， 效之變化與置換，均應設為涵蓋 下々由t命内。因此，本創作之保護範圍當以 下文之申μ專利範圍所界定者為準。 M405115 【圖式簡單說明】 圖一為無刷馬達控制方式示意圖。 圖二為霍爾訊號異常示意圖。 圖三為本創作實施之系統架構圖。 圖四為霍爾訊號切換時脈示意圖。 圖五為本創作失效警示與保護控制裝置程序圖 圖六為保護機制啟動最大功率設定示意圖。 【主要元件符號說明】 控制器10 電池11 功率元件21、22、31 錯誤訊號50 、32 、 41 、 42 控制器100 顯示介面110 電源200 馬達300

Claims (1)

1. M405115 六 申响專利範圍·· 、一種無刷馬達失效警示及保護 :接入-電源的電流輸入，用於控制控制 達，其特徵在於：前述控制器電性連接一馬 示介面用以接收及顯示該控制器傳= 戒二，使用者或操作者了解目前=的 =系統，其中，該顯示介面係為4匕，及 .如申請專利範圍第1項所述 裝置 及保護H其中H /、刷馬達失效警示 τ 巧顯不介面係為搀骑驴罢 =請專利範圍第1項所述之無刷馬達失效警示及 …糸統，其4-該顯示介面係為影像顯示敦置。