CN102231616B - 一种电子驱动电机的电机控制器及其控制方法 - Google Patents

一种电子驱动电机的电机控制器及其控制方法 Download PDF

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Abstract

一种电子驱动电机的电机控制器及其控制方法，包括中央控制处理单元、接口电路单元和身份识别电路，中央控制处理单元设置在母线路板上，接口电路单元、身份识别电路设置在子线路板上，通过子线路板和母线路板的对接形成电连接，身份识别电路将识别信号输入到中央控制处理单元，中央控制处理单元根据识别信号自动配置接口电路单元的各个I/o端口的类型。使电机生产厂家减少电机的种类便于管理，可以减少电机的研发投入、缩短研发周期，降低产品成本，简化生产工艺，提高效率。

Description

一种电子驱动电机的电机控制器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种电子驱动电机的电机控制器及其控制方法。
背景技术：
见图1所示，一般电子换向驱动电机包括电机实体和电机控制器，电机实体包括电机的定子和转子部分，电机控制器除了需要与电机实体匹配外，还需要与电机具体的应用***—即用户端控制***的控制接口匹配，因为不同的用户端控制***匹配不同的控制信号，例如空调控制***与洗衣机控制***都是用户端的控制***，两个***的控制信号完全不一样。传统的做法是针对每一种用户端控制***就开发一种电机及电机控制器，这样一来产生如下问题：1)电机厂家生产的电机型号非常多，不便于管理和标准化；2)浪费开发时间和研发的投入，因为每一个新的用户端控制***都需要重新开发一款电机，增加产品的制造成本；3)重新设计需要制定新的生产工艺和认证成本，增加了投入；4)电机应用范围非常窄，不便于大范围推广应用。
发明人经过仔细研究，得到解决上述问题的技术方案。
发明内容：
本发明的一个目的是提供一种电子驱动电机的电机控制器，它通过更换不同的子线路板就可以应用不同场合，应用范围广，电机生产厂家减少电机的种类便于管理，可以减少电机的研发投入、缩短研发周期，降低产品成本，简化生产工艺，提高效率。
本发明的另一个目的是提供一种电子驱动电机的电机控制器的控制方法。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种电子驱动电机的电机控制器，包括中央控制处理单元、接口电路单元和身份识别电路，中央控制处理单元设置在母线路板上，接口电路单元、身份识别电路设置在子线路板上，通过子线路板和母线路板的对接形成电连接，身份识别电路将识别信号输入到中央控制处理单元，中央控制处理单元根据识别信号自动配置接口电路单元的各个I/o端口的类型。
上述所述的不同种类的接口电路单元匹配的身份识别电路输出不同的信号，形成多个不同的子线路板。
上述所述的身份识别电路是由连个电阻串联而成的分压电路，身份识别电路的电源供应VCC1来自母电路板上的电源。
上述所述的接口电路单元包括若干路并列的隔离电路，隔离电路一端与用户端控制***的输出端连接，另一端与中央控制处理单元连接。
上述所述的中央控制处理单元的输出端连接功率驱动电路模块，转子位置检测电路的输出端连接中央控制处理单元的输入端，功率驱动电路模块和转子位置检测电路都设置在母线路板上。
上述所述的电源电路和模拟量检测电路也设置在母线路板上。
上述所述的用户端控制***的输出端具有11路输出，其中E、N、L三路为电源线路，直接进入到母线路板，其余8路输出分别为M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8，这8路通过子线路板上的光电隔离电路与中央控制处理单元的电连接。
上述所述的在母线路板上设置供子线路板插接的两个插槽，子线路板上设置两个插接头与两个插槽配合。
上述所述的所述的中央控制处理单元是CPU或者是单片机MCU或者是数字信号处理器DSP。
一种电机控制器配置多功能接口的方法，其特征在于：将电机控制器的主要功能电路设置在母线路板上，将多种的接口单元电路和身份识别电路设置在多个子线路板上，利用其中一个子线路板与母线路板对接，子线路板上的身份识别电路通知母线路板上的中央控制处理单元，由中央控制处理单元自动配置子线路板上的I/O口类型；。
本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明利用子线路板和母线路板的对接形成电连接，子线路板上的身份识别电路将识别信号输入到母线路板上的中央控制处理单元，中央控制处理单元根据识别信号自动配置子线路板上的接口电路单元的各个I/o端口的类型。它通过更换不同的子线路板就可以应用不同场合，应用范围广，电机控制器的其它电路部分和软件部分基本可以保持不变，使电机生产厂家减少电机的种类便于管理，可以减少电机的研发投入、缩短研发周期，降低产品成本，简化生产工艺，提高效率；由于在中央控制处理单元集成了各子板的配置程序，即是更换子板，只须激活对应该子板的中央控制处理单元里面的配置程序就可以了，使用非常简单方便。
附图说明：
图1是传统的电机的结构示意图。
图2是传统的电机的电机控制器的具体电路框图。
图3是本发明电机控制器的原理方框图。
图4是本发明电机控制器的母线路板的外观示意图；
图5是本发明电机控制器的第一子线路板的外观示意图；
图6是本发明电机控制器的第二子线路板的外观示意图；
图7是本发明电机控制器的第一子线路板的对应的电路图；
图8是本发明电机控制器的第二子线路板的对应的电路图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
图1所示，传统的电子换向驱动电机包括电机实体和电机控制器，电机实体包括电机的定子和转子部分，电机控制器除了需要与电机实体匹配外，还需要与电机具体的应用***—即用户端控制***的控制接口匹配，因为不同的用户端控制***匹配不同的控制信号，例如空调控制***与洗衣机控制***都是用户端的控制***，两个***的控制信号完全不一样，需要独立研发出不同的电机。如图2所示，电机控制器通常都制造在一块线路板上，包括电源电路、中央控制处理器、功率驱动电路模块、转子位置测量电路及各种模拟量的检测电路，电源电路一般包含整流电路、滤波电路和DC-DC降压电路。
如图3、所示，本发明的电机控制器包括中央控制处理单元、接口电路单元和身份识别电路，中央控制处理单元设置在母线路板上，接口电路单元、身份识别电路设置在子线路板上，通过子线路板和母线路板的对接形成电连接，身份识别电路将识别信号输入到中央控制处理单元，中央控制处理单元根据识别信号自动配置接口电路单元的各个I/o端口的类型。不同种类的接口电路单元匹配的身份识别电路输出不同的信号，形成多个不同的子线路板。中央控制处理单元的输出端连接功率驱动电路模块，转子位置检测电路的输出端连接中央控制处理单元的输入端，功率驱动电路模块和转子位置检测电路都设置在母线路板上。电源电路和模拟量检测电路也设置在母线路板上。电源电路为各部份电路供电。所述的中央控制处理单元是CPU或者是单片机MCU或者是数字信号处理器DSP。
如图4、图5、图6所示，母线路板上设置接插端口3，接插端口3里面设置13路接线片，子线路板可以有多个，分别为第一子线路板、第二子线路板和第三子线路板，接插端口3上13路接线片分别为E、N、L、M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8，各接线片的可以按如下标准定义，如表1所示
Figure GSA00000023702200041
表1
在母线路板上设置有插槽1，子线路板上设置有插接头2，插接头2嵌套在插槽1里面，使子线路板与母线路板电连接起来。
如图7是第一子线路板的对应的电路图，身份识别电路6是由电阻R611和电阻R612串联的分压电路，身份识别电路6的电源供应VCC1来自母电路板上的电源，身份识别电路6的的输出端BSEL连接到中央控制处理单元MCU的输入端。第一子线路板还设置有多个的并列的光电隔离电路4，光电隔离电路4一端与用户端控制***的输出端连接，另一端与中央控制处理单元连接。所述的。第一子线路板还设置有串行通信的电路单元5。
如图8是第二子线路板的对应的电路图，身份识别电路6是由电阻R635和电阻R636串联的分压电路，身份识别电路6的电源供应VCC1来自母电路板上的电源，身份识别电路6的的输出端BSEL连接到中央控制处理单元MCU的输入端。第一子线路板还设置有多个的并列的光电隔离电路4，光电隔离电路4一端与用户端控制***的输出端连接，另一端与中央控制处理单元连接。所述的。第一子线路板还设置有串行通信的电路单元5。
一种电机控制器配置多功能接口的方法，将电机控制器的主要功能电路设置在母线路板上，将多种的接口单元电路和身份识别电路设置在多个子线路板上，利用其中一个子线路板与母线路板对接，子线路板上的身份识别电路通知母线路板上的中央控制处理单元，由中央控制处理单元自动配置子线路板上的I/O口类型。它通过更换不同的子线路板就可以应用不同场合，应用范围广，电机控制器的其它电路部分和软件部分基本可以保持不变，使电机生产厂家减少电机的种类便于管理，可以减少电机的研发投入、缩短研发周期，降低产品成本，简化生产工艺，提高效率。
上述实施例为本发明的较佳实施方式，但本发明的实施方式不限于此，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子驱动电机的电机控制器，包括中央控制处理单元、接口电路单元和身份识别电路，其特征在于：中央控制处理单元设置在母线路板上，接口电路单元、身份识别电路设置在子线路板上，通过子线路板和母线路板的对接形成电连接，身份识别电路将识别信号输入到中央控制处理单元，中央控制处理单元根据识别信号自动配置接口电路单元的各个I/o端口的类型。
2.根据权利要求1所述的一种电子驱动电机的电机控制器，其特征在于：不同种类的接口电路单元匹配的身份识别电路输出不同的信号，形成多个不同的子线路板。
3.根据权利要求1或2所述的一种电子驱动电机的电机控制器，其特征在于：身份识别电路是由两个电阻串联而成的分压电路，身份识别电路的电源供应VCC1来自母电路板上的电源。
4.根据权利要求1或者2所述的一种电子驱动电机的电机控制器，其特征在于：接口电路单元采用若干路并列的隔离电路，隔离电路一端与用户端控制***的输出端连接，另一端与中央控制处理单元连接。
5.根据权利要求4所述的一种电子驱动电机的电机控制器，其特征在于：中央控制处理单元的输出端连接功率驱动电路模块，转子位置检测电路的输出端连接中央控制处理单元的输入端，功率驱动电路模块和转子位置检测电路都设置在母线路板上。
6.根据权利要求5所述的一种电子驱动电机的电机控制器，其特征在于：电源电路和模拟量检测电路也设置在母线路板上。
7.根据权利要求5所述的一种电子驱动电机的电机控制器，其特征在于：用户端控制***的输出端具有11路输出，其中E、N、L三路为电源线路，直接进入到母线路板，其余8路输出分别为M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8，这8路通过子线路板上的光电隔离电路与中央控制处理单元的电连接。
8.根据权利要求5所述的一种电子驱动电机的电机控制器，其特征在于：在母线路板上设置供子线路板插接的两个插槽，子线路板上设置两个插接头与两个插槽配合。
9.根据权利要求5所述的一种电子驱动电机的电机控制器，其特征在于：所述的中央控制处理单元是CPU或者是单片机MCU或者是数字信号处理器DSP。
10.一种电机控制器配置多功能接口的方法，其特征在于：将电机控制器的主要功能电路设置在母线路板上，将多种的接口单元电路和身份识别电路设置在多个子线路板上，利用其中一个子线路板与母线路板对接，子线路板上的身份识别电路通知母线路板上的中央控制处理单元，由中央控制处理单元自动配置子线路板上的I/O口类型。
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