電機運轉(zhuǎn)控制裝置、方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明提供電機運轉(zhuǎn)控制裝置、方法及系統(tǒng)，電機運轉(zhuǎn)控制裝置連接電機控制器和電機驅(qū)動模塊，電機運轉(zhuǎn)控制裝置包括：延時模塊，用于接收電機控制器發(fā)送的第一使能信號，并對第一使能信號進行延遲預(yù)設(shè)時間后獲取第二使能信號；方波信號獲取模塊，用于根據(jù)第一使能信號和第二使能信號獲取方波信號；開關(guān)信號獲取模塊，用于接收電機控制器發(fā)送的PWM信號，根據(jù)方波信號關(guān)斷PWM信號，關(guān)斷時間由延時時間決定，以使正在運行的電機停止下來后，再打開PWM信號，重新讓電機啟動，降低大電流對電路的沖擊，同時保護了電機，提高電機的使用壽命。
【專利說明】
電機運轉(zhuǎn)控制裝置、方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及電機運轉(zhuǎn)控制裝置、方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的無刷直流電機在運轉(zhuǎn)的過程中，經(jīng)常需要改變運轉(zhuǎn)方向，現(xiàn)有技術(shù)在對電 機的運轉(zhuǎn)方向進行改變時，通常會出現(xiàn)過流現(xiàn)象，引起電機強烈的振動，降低了電機的使用 壽命，綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在改變電機運轉(zhuǎn)方向時出現(xiàn)過流現(xiàn)象導(dǎo)致電機強烈的振動 的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供電機運轉(zhuǎn)控制裝置、方法及系統(tǒng)，W解決現(xiàn)有技術(shù)中存在改變電機運 轉(zhuǎn)方向時出現(xiàn)過流現(xiàn)象導(dǎo)致電機強烈的振動的問題。
[0004] 本發(fā)明第一方面提供一種電機運轉(zhuǎn)控制裝置，所述運轉(zhuǎn)方向控制裝置連接電機控 制器和電機驅(qū)動模塊，所述運轉(zhuǎn)方向控制裝置包括：
[0005] 延時模塊，用于接收電機控制器發(fā)送的第一使能信號，并對所述第一使能信號進 行延遲預(yù)設(shè)時間后獲取第二使能信號并將其輸出；
[0006] 方波信號獲取模塊，用于根據(jù)所述第一使能信號和所述第二使能信號獲取方波信 號并將其輸出；
[0007] 開關(guān)信號獲取模塊，用于接收電機控制器發(fā)送的P麗信號，并根據(jù)所述P麗信號和 所述方波信號獲取開關(guān)控制信號，并將所述開關(guān)控制信號發(fā)送給電機驅(qū)動模塊，W使所述 電機驅(qū)動模塊根據(jù)所述開關(guān)控制信號和所述第一使能信號驅(qū)動電機改變運轉(zhuǎn)方向。
[000引結(jié)合第一方面，作為第一方面的第一種實施方式，所述延時模塊的信號輸入端連 接所述電機控制器的第一信號輸出端，所述延時模塊的信號輸出端連接所述方波信號獲取 模塊的第一信號輸入端；
[0009] 所述延時模塊包括第一電阻和第一電容，所述第一電阻的第一端為所述延時模塊 的信號輸入端，所述第一電阻的第二端連接所述第一電容的第一端，所述第一電容的第二 端接地，所述第一電阻的第二端為所述延時模塊的信號輸出端。
[0010] 結(jié)合第一方面的第一種實施方式，作為第一方面的第二種實施方式，所述方波信 號獲取模塊的第二信號輸入端連接所述電機控制器的第一信號輸出端，所述方波信號獲取 模塊的信號輸出端連接所述開關(guān)信號獲取模塊的第一信號輸入端；
[0011] 所述方波信號獲取模塊包括或口和非口，所述或口的第一輸入端為所述方波信號 獲取模塊的第一信號輸入端，所述或口的第二輸入端為所述方波信號獲取模塊的第二信號 輸入端，所述或口的輸出端連接所述非口的輸入端，所述非口的輸出端為所述方波信號獲 取模塊的信號輸出端。
[0012] 結(jié)合第一方面的第二種實施方式，作為第一方面的第=種實施方式，所述開關(guān)信 號獲取模塊的第二信號輸入端連接所述電機控制器的第二信號輸出端，所述開關(guān)信號獲取 模塊的信號輸出端連接所述電機驅(qū)動模塊；
[0013] 所述開關(guān)信號獲取模塊為與口，所述與口的第一輸入端為所述開關(guān)信號獲取模塊 的第一信號輸入端，所述與口的第二輸入端為所述開關(guān)信號獲取模塊的第二信號輸入端， 所述與口的輸出端為所述開關(guān)信號獲取模塊的信號輸出端。
[0014] 本發(fā)明第二方面提供一種電機運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，所述電機運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)包括上述第 一方面提供的電機運轉(zhuǎn)控制裝置、電機控制器W及電機驅(qū)動模塊。
[0015] 本發(fā)明第=方面提供一種電機運轉(zhuǎn)控制方法，所述電機運轉(zhuǎn)控制方法包括W下步 驟：
[0016] 接收電機控制器發(fā)送的第一使能信號，并對所述第一使能信號進行延遲預(yù)設(shè)時間 后獲取第二使能信號；
[0017] 根據(jù)所述第一使能信號和所述第二使能信號獲取方波信號；
[0018] 接收電機控制器發(fā)送的PWM信號，并根據(jù)所述PWM信號和所述方波信號獲取開關(guān)控 制信號，并將所述開關(guān)控制信號發(fā)送給電機驅(qū)動模塊，W使所述電機驅(qū)動模塊根據(jù)所述開 關(guān)控制信號和所述第一使能信號驅(qū)動電機改變運轉(zhuǎn)方向。
[0019] 結(jié)合第=方面，作為第=方面的第一種實施方式，所述根據(jù)所述第一使能信號和 所述第二使能信號獲取方波信號的步驟具體為：
[0020] 對所述第一使能信號和所述第二使能信號進行或運算后再進行反相運算W獲取 方波信號。
[0021] 結(jié)合第=方面，作為第=方面的第二種實施方式，所述根據(jù)所述PWM信號和所述方 波信號獲取開關(guān)控制信號的步驟具體為：
[0022] 對所述PWM信號和所述方波信號進行與運算W獲取開關(guān)控制信號。
[0023] 本發(fā)明提供的電機運轉(zhuǎn)控制裝置、方法及系統(tǒng)，對第一使能信號進行延遲預(yù)設(shè)時 間獲取第二使能信號，再根據(jù)第一使能信號和第二使能信號生成方波信號，再將方波信號 和電機控制器輸出的PWM信號共同輸入開關(guān)信號獲取模塊，根據(jù)方波信號關(guān)斷PWM信號，關(guān) 斷時間由延時時間決定，W使正在運行的電機停止下來后，再打開HVM信號，重新讓電機啟 動，降低大電流對電路的沖擊，同時保護了電機，提高電機的使用壽命。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施 例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可W根據(jù)運些附圖 獲得其他的附圖。
[0025] 圖1是本發(fā)明一種實施例提供的電機運轉(zhuǎn)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2是本發(fā)明一種實施例提供的電機運轉(zhuǎn)控制裝置的電路圖；
[0027] 圖3是本發(fā)明一種實施例提供的電機運轉(zhuǎn)控制裝置中延時模塊和或口的仿真電路 圖；
[0028] 圖4是圖3中仿真電路的測試波形圖；
[0029] 圖5是本發(fā)明另一種實施例提供的電機運轉(zhuǎn)控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例用W解釋本發(fā)明，并不用 于限定本發(fā)明。為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0031] 本發(fā)明實施例提供一種電機運轉(zhuǎn)控制裝置10,如圖1所示，電機運轉(zhuǎn)控制裝置10連 接電機控制器20和電機驅(qū)動模塊30，電機運轉(zhuǎn)控制裝置10包括：
[0032] 延時模塊101，用于接收電機控制器20發(fā)送的第一使能信號，并對第一使能信號進 行延遲預(yù)設(shè)時間后獲取第二使能信號并將其輸出；
[0033] 方波信號獲取模塊102,用于根據(jù)第一使能信號和第二使能信號獲取方波信號并 將其輸出；
[0034] 開關(guān)信號獲取模塊103,用于接收電機控制器20發(fā)送的PWM信號，并根據(jù)PWM信號和 方波信號獲取開關(guān)控制信號，并將開關(guān)控制信號發(fā)送給電機驅(qū)動模塊30, W使電機驅(qū)動模 塊30根據(jù)開關(guān)控制信號和第一使能信號驅(qū)動電機改變運轉(zhuǎn)方向。
[0035] 本發(fā)明實施例通過將MCU(電機控制器20)輸出來的第一使能信號(F/R信號)進行 延遲獲取第二使能信號，根據(jù)第一使能信號和第二使能信號獲取方波信號，根據(jù)方波信號 通過一些口電路來控制P歷信號，使MCU在控制上不需要去關(guān)斷P麗信號，也不需要MCU對信 號進行延遲處理，通過直接改變R/F信號即可使電機停下來再沿著相反方向重新啟動，既保 護了電路，又保護了電機。
[0036] 對于延時模塊101，其作用為對第一使能信號進行延遲。
[0037] 具體的，如圖2所示，延時模塊101的信號輸入端連接電機控制器20的第一信號輸 出端，延時模塊101的信號輸出端連接方波信號獲取模塊102的第一信號輸入端；
[0038] 延時模塊101包括第一電阻Rl和第一電容Cl，第一電阻Rl的第一端為延時模塊101 的信號輸入端，第一電阻Rl的第二端連接第一電容Cl的第一端，第一電容Cl的第二端接地， 第一電阻Rl的第二端為延時模塊101的信號輸出端。
[0039] 對于方波信號獲取模塊102,其作用為對第一使能信號和第二使能信號進行或運 算后再進行反相運算W獲取方波信號。
[0040] 具體的，方波信號獲取模塊102的第二信號輸入端連接電機控制器20的第一信號 輸出端，方波信號獲取模塊102的信號輸出端連接開關(guān)信號獲取模塊103的第一信號輸入 端；
[0041] 方波信號獲取模塊102包括或口 Ul和非口 U2,或口 Ul的第一輸入端為方波信號獲 取模塊102的第一信號輸入端，或口 Ul的第二輸入端為方波信號獲取模塊102的第二信號輸 入端，或口 Ul的輸出端連接非口 U2的輸入端，非nU2的輸出端為方波信號獲取模塊102的信 號輸出端。
[0042] 對于開關(guān)信號獲取模塊103,其作用為對PWM信號和方波信號進行與運算W獲取開 關(guān)控制信號。
[0043] 具體的，開關(guān)信號獲取模塊103的第二信號輸入端連接電機控制器20的第二信號 輸出端，開關(guān)信號獲取模塊103的信號輸出端連接電機驅(qū)動模塊30;
[0044] 開關(guān)信號獲取模塊103為與口U3,與口U3的第一輸入端為開關(guān)信號獲取模塊103的 第一信號輸入端，與口U3的第二輸入端為開關(guān)信號獲取模塊103的第二信號輸入端，與口U3 的輸出端為開關(guān)信號獲取模塊103的信號輸出端。
[0045] 對于電機驅(qū)動模塊30,具體的，BLDCl為無刷直流電機，S相U、V、W連接外置MOS管 SLA5064，BLDC1輸出的6路差分霍爾信號連接無刷直流電機預(yù)驅(qū)動忍片NJM2624A，控制無刷 直流電機時需加外置MOS管，本電路設(shè)計采用SLA5064為外置驅(qū)動MSO管，R61作用是消除無 刷直流電機啟動和堵轉(zhuǎn)時引起的尖峰電流。
[0046] 本發(fā)明實施例的工作過程為:MCU輸出R/F信號，經(jīng)過第一電阻RlRl和第一電容 ClCl結(jié)合的RC延遲電路后，信號會變延遲，將原有R/F信號和延遲后的R/F信號同時輸入到 方波信號獲取模塊102中的或口Ul中，由于有信號延遲，或口Ul的1、2腳輸入信號不一樣，3 腳輸出信號就會發(fā)生變換，變換時間為T = R X C，由表1為或口Ul真值表，結(jié)合RC電路可W得 知，只要R/F信號變化，或口 Ul的3腳輸出都是一個方波，方波的大小由RC電路決定，RC值越 大，方波*^*麼械十姑破:拖1^?浩方波信號。
[0047]
[004引表域nui真值表
[0049] 針對R/F信號進行電路仿真，仿真電路如圖3所示，測試的波形如圖4所示。VGl為脈 沖發(fā)生器，VFl測試的為R/F改變方向的波形，VF2測試的為RC電路后輸出的波形，VF3測試的 為異或輸出波形。從VF3測試的輸出的波形可W看出，F(xiàn)/R由高電平轉(zhuǎn)為低電平時，VF3測試 的輸出方波大小為70ms，F(xiàn)/R由地電平轉(zhuǎn)為高電平時，VF3輸出方波大小為50ms，在轉(zhuǎn)換過程 中，方波都大于30ms，大于電機在運行到停止的時間，運是本電路設(shè)計的目標(biāo)值。
[0050] 方波信號經(jīng)過反相器74LV14A后信號相反為低電平，和電機控制器20輸出的PWM信 號共同輸入與口U3,運時會關(guān)斷PWM信號，關(guān)斷時間由延時時間T大小來決定，目的是利用運 個信號來關(guān)斷PWM讓正在運行的電機停止下來后，再打開PWM信號，重新讓電機啟動，利用運 種方法，降低大電流對電路的沖擊，又保護了電機，提高電機的使用壽命。
[0051] 本發(fā)明另一種實施例提供一種電機運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，電機運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)包括上述實 施例提供的電機運轉(zhuǎn)控制裝置、電機控制器W及電機驅(qū)動模塊。
[0052] 本發(fā)明另一種實施例提供一種電機運轉(zhuǎn)控制方法，如圖5所示，電機運轉(zhuǎn)控制方法 包括W下步驟：
[0053] 步驟SlOl.接收電機控制器發(fā)送的第一使能信號，并對第一使能信號進行延遲預(yù) 設(shè)時間后獲取第二使能信號。
[0054] 步驟S102.根據(jù)第一使能信號和第二使能信號獲取方波信號。
[0055] 步驟S103.接收電機控制器發(fā)送的P麗信號，并根據(jù)P麗信號和方波信號獲取開關(guān) 控制信號，并將開關(guān)控制信號發(fā)送給電機驅(qū)動模塊，W使電機驅(qū)動模塊根據(jù)開關(guān)控制信號 和第一使能信號驅(qū)動電機改變運轉(zhuǎn)方向。
[0056] 在步驟SlOl中，具體的，可W通過設(shè)置RC延遲電路對第一使能信號進行延遲預(yù)設(shè) 時間。
[0057] 在步驟S102中，具體的，對第一使能信號和第二使能信號進行或運算后再進行反 相運算W獲取方波信號。
[0058] 在步驟S103中，具體的，根據(jù)P歷信號和方波信號獲取開關(guān)控制信號的步驟具體 為：
[0059] 對PWM信號和方波信號進行與運算W獲取開關(guān)控制信號。
[0060] 通過將方波信號和電機控制器輸出的PWM信號共同輸入與口，運時會關(guān)斷PWM信 號，關(guān)斷時間由延時時間T大小來決定，目的是利用運個信號來關(guān)斷PWM讓正在運行的電機 停止下來后，再打開P麗信號，重新讓電機啟動，利用運種方法，降低大電流對電路的沖擊， 又保護了電機，提高電機的使用壽命。
[0061] 本發(fā)明提供的電機運轉(zhuǎn)控制裝置、方法及系統(tǒng)，對第一使能信號進行延遲預(yù)設(shè)時 間獲取第二使能信號，再根據(jù)第一使能信號和第二使能信號生成方波信號，再將方波信號 和電機控制器輸出的PWM信號共同輸入開關(guān)信號獲取模塊，根據(jù)方波信號關(guān)斷PWM信號，關(guān) 斷時間由延時時間決定，W使正在運行的電機停止下來后，再打開HVM信號，重新讓電機啟 動，降低大電流對電路的沖擊，同時保護了電機，提高電機的使用壽命。
[0062] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可W理解，實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可 W通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可W在存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì) 中，所述的存儲介質(zhì)，包括R0M/RAM、磁盤、光盤等。
[0063] 本發(fā)明實施例方法中的步驟可W根據(jù)實際需要進行順序調(diào)整、合并和刪減。
[0064] W上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實施只局限于運些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng) 視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種電機運轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，所述電機運轉(zhuǎn)控制裝置連接電機控制器和電 機驅(qū)動模塊，所述電機運轉(zhuǎn)控制裝置包括： 延時模塊，用于接收電機控制器發(fā)送的第一使能信號，并對所述第一使能信號進行延 遲預(yù)設(shè)時間后獲取第二使能信號并將其輸出； 方波信號獲取模塊，用于根據(jù)所述第一使能信號和所述第二使能信號獲取方波信號并 將其輸出； 開關(guān)信號獲取模塊，用于接收電機控制器發(fā)送的HVM信號，并根據(jù)所述HVM信號和所述 方波信號獲取開關(guān)控制信號，并將所述開關(guān)控制信號發(fā)送給電機驅(qū)動模塊，以使所述電機 驅(qū)動模塊根據(jù)所述開關(guān)控制信號和所述第一使能信號驅(qū)動電機改變運轉(zhuǎn)方向。2. 如權(quán)利要求1所述的電機運轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，所述延時模塊的信號輸入端連 接所述電機控制器的第一信號輸出端，所述延時模塊的信號輸出端連接所述方波信號獲取 模塊的第一信號輸入端； 所述延時模塊包括第一電阻和第一電容，所述第一電阻的第一端為所述延時模塊的信 號輸入端，所述第一電阻的第二端連接所述第一電容的第一端，所述第一電容的第二端接 地，所述第一電阻的第二端為所述延時模塊的信號輸出端。3. 如權(quán)利要求2所述的電機運轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，所述方波信號獲取模塊的第二 信號輸入端連接所述電機控制器的第一信號輸出端，所述方波信號獲取模塊的信號輸出端 連接所述開關(guān)信號獲取模塊的第一信號輸入端； 所述方波信號獲取模塊包括或門和非門，所述或門的第一輸入端為所述方波信號獲取 模塊的第一信號輸入端，所述或門的第二輸入端為所述方波信號獲取模塊的第二信號輸入 端，所述或門的輸出端連接所述非門的輸入端，所述非門的輸出端為所述方波信號獲取模 塊的信號輸出端。4. 如權(quán)利要求3所述的電機運轉(zhuǎn)控制裝置，其特征在于，所述開關(guān)信號獲取模塊的第二 信號輸入端連接所述電機控制器的第二信號輸出端，所述開關(guān)信號獲取模塊的信號輸出端 連接所述電機驅(qū)動模塊； 所述開關(guān)信號獲取模塊為與門，所述與門的第一輸入端為所述開關(guān)信號獲取模塊的第 一信號輸入端，所述與門的第二輸入端為所述開關(guān)信號獲取模塊的第二信號輸入端，所述 與門的輸出端為所述開關(guān)信號獲取模塊的信號輸出端。5. -種電機運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電機運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)包括權(quán)利要求1至4任 一項所述的電機運轉(zhuǎn)控制裝置、電機控制器以及電機驅(qū)動模塊。6. -種電機運轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，所述電機運轉(zhuǎn)控制方法包括以下步驟： 接收電機控制器發(fā)送的第一使能信號，并對所述第一使能信號進行延遲預(yù)設(shè)時間后獲 取第二使能信號； 根據(jù)所述第一使能信號和所述第二使能信號獲取方波信號； 接收電機控制器發(fā)送的PWM信號，并根據(jù)所述PWM信號和所述方波信號獲取開關(guān)控制信 號，并將所述開關(guān)控制信號發(fā)送給電機驅(qū)動模塊，以使所述電機驅(qū)動模塊根據(jù)所述開關(guān)控 制信號和所述第一使能信號驅(qū)動電機改變運轉(zhuǎn)方向。7. 如權(quán)利要求6所述的電機運轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第一使能信號和 所述第二使能信號獲取方波信號的步驟具體為： 對所述第一使能信號和所述第二使能信號進行或運算后再進行反相運算以獲取方波 信號。8.如權(quán)利要求6所述的電機運轉(zhuǎn)控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述PWM信號和所述 方波信號獲取開關(guān)控制信號的步驟具體為： 對所述PWM信號和所述方波信號進行與運算以獲取開關(guān)控制信號。
【文檔編號】H02P23/04GK105978421SQ201610477977
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】楊鵬
【申請人】深圳怡化電腦股份有限公司, 深圳市怡化時代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院