电机运转控制装置、方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于电机技术领域，本发明提供电机运转控制装置、方法及系统，电机运转控制装置连接电机控制器和电机驱动模块，电机运转控制装置包括：延时模块，用于接收电机控制器发送的第一使能信号，并对第一使能信号进行延迟预设时间后获取第二使能信号；方波信号获取模块，用于根据第一使能信号和第二使能信号获取方波信号；开关信号获取模块，用于接收电机控制器发送的PWM信号，根据方波信号关断PWM信号，关断时间由延时时间决定，以使正在运行的电机停止下来后，再打开PWM信号，重新让电机启动，降低大电流对电路的冲击，同时保护了电机，提高电机的使用寿命。
【专利说明】
电机运转控制装置、方法及系统
技术领域
[0001] 本发明属于电机技术领域，尤其设及电机运转控制装置、方法及系统。
【背景技术】
[0002] 现有的无刷直流电机在运转的过程中，经常需要改变运转方向，现有技术在对电 机的运转方向进行改变时，通常会出现过流现象，引起电机强烈的振动，降低了电机的使用 寿命，综上所述，现有技术中存在改变电机运转方向时出现过流现象导致电机强烈的振动 的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明提供电机运转控制装置、方法及系统，W解决现有技术中存在改变电机运 转方向时出现过流现象导致电机强烈的振动的问题。
[0004] 本发明第一方面提供一种电机运转控制装置，所述运转方向控制装置连接电机控 制器和电机驱动模块，所述运转方向控制装置包括：
[0005] 延时模块，用于接收电机控制器发送的第一使能信号，并对所述第一使能信号进 行延迟预设时间后获取第二使能信号并将其输出；
[0006] 方波信号获取模块，用于根据所述第一使能信号和所述第二使能信号获取方波信 号并将其输出；
[0007] 开关信号获取模块，用于接收电机控制器发送的P丽信号，并根据所述P丽信号和 所述方波信号获取开关控制信号，并将所述开关控制信号发送给电机驱动模块，W使所述 电机驱动模块根据所述开关控制信号和所述第一使能信号驱动电机改变运转方向。
[000引结合第一方面，作为第一方面的第一种实施方式，所述延时模块的信号输入端连 接所述电机控制器的第一信号输出端，所述延时模块的信号输出端连接所述方波信号获取 模块的第一信号输入端；
[0009] 所述延时模块包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端为所述延时模块 的信号输入端，所述第一电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二 端接地，所述第一电阻的第二端为所述延时模块的信号输出端。
[0010] 结合第一方面的第一种实施方式，作为第一方面的第二种实施方式，所述方波信 号获取模块的第二信号输入端连接所述电机控制器的第一信号输出端，所述方波信号获取 模块的信号输出端连接所述开关信号获取模块的第一信号输入端；
[0011] 所述方波信号获取模块包括或口和非口，所述或口的第一输入端为所述方波信号 获取模块的第一信号输入端，所述或口的第二输入端为所述方波信号获取模块的第二信号 输入端，所述或口的输出端连接所述非口的输入端，所述非口的输出端为所述方波信号获 取模块的信号输出端。
[0012] 结合第一方面的第二种实施方式，作为第一方面的第=种实施方式，所述开关信 号获取模块的第二信号输入端连接所述电机控制器的第二信号输出端，所述开关信号获取 模块的信号输出端连接所述电机驱动模块；
[0013] 所述开关信号获取模块为与口，所述与口的第一输入端为所述开关信号获取模块 的第一信号输入端，所述与口的第二输入端为所述开关信号获取模块的第二信号输入端， 所述与口的输出端为所述开关信号获取模块的信号输出端。
[0014] 本发明第二方面提供一种电机运转控制系统，所述电机运转控制系统包括上述第 一方面提供的电机运转控制装置、电机控制器W及电机驱动模块。
[0015] 本发明第=方面提供一种电机运转控制方法，所述电机运转控制方法包括W下步 骤：
[0016] 接收电机控制器发送的第一使能信号，并对所述第一使能信号进行延迟预设时间 后获取第二使能信号；
[0017] 根据所述第一使能信号和所述第二使能信号获取方波信号；
[0018] 接收电机控制器发送的PWM信号，并根据所述PWM信号和所述方波信号获取开关控 制信号，并将所述开关控制信号发送给电机驱动模块，W使所述电机驱动模块根据所述开 关控制信号和所述第一使能信号驱动电机改变运转方向。
[0019] 结合第=方面，作为第=方面的第一种实施方式，所述根据所述第一使能信号和 所述第二使能信号获取方波信号的步骤具体为：
[0020] 对所述第一使能信号和所述第二使能信号进行或运算后再进行反相运算W获取 方波信号。
[0021] 结合第=方面，作为第=方面的第二种实施方式，所述根据所述PWM信号和所述方 波信号获取开关控制信号的步骤具体为：
[0022] 对所述PWM信号和所述方波信号进行与运算W获取开关控制信号。
[0023] 本发明提供的电机运转控制装置、方法及系统，对第一使能信号进行延迟预设时 间获取第二使能信号，再根据第一使能信号和第二使能信号生成方波信号，再将方波信号 和电机控制器输出的PWM信号共同输入开关信号获取模块，根据方波信号关断PWM信号，关 断时间由延时时间决定，W使正在运行的电机停止下来后，再打开HVM信号，重新让电机启 动，降低大电流对电路的冲击，同时保护了电机，提高电机的使用寿命。
【附图说明】
[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可W根据运些附图 获得其他的附图。
[0025] 图1是本发明一种实施例提供的电机运转控制装置的结构示意图；
[0026] 图2是本发明一种实施例提供的电机运转控制装置的电路图；
[0027] 图3是本发明一种实施例提供的电机运转控制装置中延时模块和或口的仿真电路 图；
[0028] 图4是图3中仿真电路的测试波形图；
[0029] 图5是本发明另一种实施例提供的电机运转控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例用W解释本发明，并不用 于限定本发明。为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0031] 本发明实施例提供一种电机运转控制装置10,如图1所示，电机运转控制装置10连 接电机控制器20和电机驱动模块30，电机运转控制装置10包括：
[0032] 延时模块101，用于接收电机控制器20发送的第一使能信号，并对第一使能信号进 行延迟预设时间后获取第二使能信号并将其输出；
[0033] 方波信号获取模块102,用于根据第一使能信号和第二使能信号获取方波信号并 将其输出；
[0034] 开关信号获取模块103,用于接收电机控制器20发送的PWM信号，并根据PWM信号和 方波信号获取开关控制信号，并将开关控制信号发送给电机驱动模块30, W使电机驱动模 块30根据开关控制信号和第一使能信号驱动电机改变运转方向。
[0035] 本发明实施例通过将MCU(电机控制器20)输出来的第一使能信号(F/R信号)进行 延迟获取第二使能信号，根据第一使能信号和第二使能信号获取方波信号，根据方波信号 通过一些口电路来控制P歷信号，使MCU在控制上不需要去关断P丽信号，也不需要MCU对信 号进行延迟处理，通过直接改变R/F信号即可使电机停下来再沿着相反方向重新启动，既保 护了电路，又保护了电机。
[0036] 对于延时模块101，其作用为对第一使能信号进行延迟。
[0037] 具体的，如图2所示，延时模块101的信号输入端连接电机控制器20的第一信号输 出端，延时模块101的信号输出端连接方波信号获取模块102的第一信号输入端；
[0038] 延时模块101包括第一电阻Rl和第一电容Cl，第一电阻Rl的第一端为延时模块101 的信号输入端，第一电阻Rl的第二端连接第一电容Cl的第一端，第一电容Cl的第二端接地， 第一电阻Rl的第二端为延时模块101的信号输出端。
[0039] 对于方波信号获取模块102,其作用为对第一使能信号和第二使能信号进行或运 算后再进行反相运算W获取方波信号。
[0040] 具体的，方波信号获取模块102的第二信号输入端连接电机控制器20的第一信号 输出端，方波信号获取模块102的信号输出端连接开关信号获取模块103的第一信号输入 端；
[0041] 方波信号获取模块102包括或口 Ul和非口 U2,或口 Ul的第一输入端为方波信号获 取模块102的第一信号输入端，或口 Ul的第二输入端为方波信号获取模块102的第二信号输 入端，或口 Ul的输出端连接非口 U2的输入端，非nU2的输出端为方波信号获取模块102的信 号输出端。
[0042] 对于开关信号获取模块103,其作用为对PWM信号和方波信号进行与运算W获取开 关控制信号。
[0043] 具体的，开关信号获取模块103的第二信号输入端连接电机控制器20的第二信号 输出端，开关信号获取模块103的信号输出端连接电机驱动模块30;
[0044] 开关信号获取模块103为与口U3,与口U3的第一输入端为开关信号获取模块103的 第一信号输入端，与口U3的第二输入端为开关信号获取模块103的第二信号输入端，与口U3 的输出端为开关信号获取模块103的信号输出端。
[0045] 对于电机驱动模块30,具体的，BLDCl为无刷直流电机，S相U、V、W连接外置MOS管 SLA5064，BLDC1输出的6路差分霍尔信号连接无刷直流电机预驱动忍片NJM2624A，控制无刷 直流电机时需加外置MOS管，本电路设计采用SLA5064为外置驱动MSO管，R61作用是消除无 刷直流电机启动和堵转时引起的尖峰电流。
[0046] 本发明实施例的工作过程为:MCU输出R/F信号，经过第一电阻RlRl和第一电容 ClCl结合的RC延迟电路后，信号会变延迟，将原有R/F信号和延迟后的R/F信号同时输入到 方波信号获取模块102中的或口Ul中，由于有信号延迟，或口Ul的1、2脚输入信号不一样，3 脚输出信号就会发生变换，变换时间为T = R X C，由表1为或口Ul真值表，结合RC电路可W得 知，只要R/F信号变化，或口 Ul的3脚输出都是一个方波，方波的大小由RC电路决定，RC值越 大，方波*^*麽械十姑破:拖1^?浩方波信号。
[0047]
[004引表域nui真值表
[0049] 针对R/F信号进行电路仿真，仿真电路如图3所示，测试的波形如图4所示。VGl为脉 冲发生器，VFl测试的为R/F改变方向的波形，VF2测试的为RC电路后输出的波形，VF3测试的 为异或输出波形。从VF3测试的输出的波形可W看出，F/R由高电平转为低电平时，VF3测试 的输出方波大小为70ms，F/R由地电平转为高电平时，VF3输出方波大小为50ms，在转换过程 中，方波都大于30ms，大于电机在运行到停止的时间，运是本电路设计的目标值。
[0050] 方波信号经过反相器74LV14A后信号相反为低电平，和电机控制器20输出的PWM信 号共同输入与口U3,运时会关断PWM信号，关断时间由延时时间T大小来决定，目的是利用运 个信号来关断PWM让正在运行的电机停止下来后，再打开PWM信号，重新让电机启动，利用运 种方法，降低大电流对电路的冲击，又保护了电机，提高电机的使用寿命。
[0051] 本发明另一种实施例提供一种电机运转控制系统，电机运转控制系统包括上述实 施例提供的电机运转控制装置、电机控制器W及电机驱动模块。
[0052] 本发明另一种实施例提供一种电机运转控制方法，如图5所示，电机运转控制方法 包括W下步骤：
[0053] 步骤SlOl.接收电机控制器发送的第一使能信号，并对第一使能信号进行延迟预 设时间后获取第二使能信号。
[0054] 步骤S102.根据第一使能信号和第二使能信号获取方波信号。
[0055] 步骤S103.接收电机控制器发送的P丽信号，并根据P丽信号和方波信号获取开关 控制信号，并将开关控制信号发送给电机驱动模块，W使电机驱动模块根据开关控制信号 和第一使能信号驱动电机改变运转方向。
[0056] 在步骤SlOl中，具体的，可W通过设置RC延迟电路对第一使能信号进行延迟预设 时间。
[0057] 在步骤S102中，具体的，对第一使能信号和第二使能信号进行或运算后再进行反 相运算W获取方波信号。
[0058] 在步骤S103中，具体的，根据P歷信号和方波信号获取开关控制信号的步骤具体 为：
[0059] 对PWM信号和方波信号进行与运算W获取开关控制信号。
[0060] 通过将方波信号和电机控制器输出的PWM信号共同输入与口，运时会关断PWM信 号，关断时间由延时时间T大小来决定，目的是利用运个信号来关断PWM让正在运行的电机 停止下来后，再打开P丽信号，重新让电机启动，利用运种方法，降低大电流对电路的冲击， 又保护了电机，提高电机的使用寿命。
[0061] 本发明提供的电机运转控制装置、方法及系统，对第一使能信号进行延迟预设时 间获取第二使能信号，再根据第一使能信号和第二使能信号生成方波信号，再将方波信号 和电机控制器输出的PWM信号共同输入开关信号获取模块，根据方波信号关断PWM信号，关 断时间由延时时间决定，W使正在运行的电机停止下来后，再打开HVM信号，重新让电机启 动，降低大电流对电路的冲击，同时保护了电机，提高电机的使用寿命。
[0062] 本领域普通技术人员还可W理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可 W通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可W在存储于一计算机可读取存储介质 中，所述的存储介质，包括R0M/RAM、磁盘、光盘等。
[0063] 本发明实施例方法中的步骤可W根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
[0064] W上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于运些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当 视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【主权项】
1. 一种电机运转控制装置，其特征在于，所述电机运转控制装置连接电机控制器和电 机驱动模块，所述电机运转控制装置包括： 延时模块，用于接收电机控制器发送的第一使能信号，并对所述第一使能信号进行延 迟预设时间后获取第二使能信号并将其输出； 方波信号获取模块，用于根据所述第一使能信号和所述第二使能信号获取方波信号并 将其输出； 开关信号获取模块，用于接收电机控制器发送的HVM信号，并根据所述HVM信号和所述 方波信号获取开关控制信号，并将所述开关控制信号发送给电机驱动模块，以使所述电机 驱动模块根据所述开关控制信号和所述第一使能信号驱动电机改变运转方向。2. 如权利要求1所述的电机运转控制装置，其特征在于，所述延时模块的信号输入端连 接所述电机控制器的第一信号输出端，所述延时模块的信号输出端连接所述方波信号获取 模块的第一信号输入端； 所述延时模块包括第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端为所述延时模块的信 号输入端，所述第一电阻的第二端连接所述第一电容的第一端，所述第一电容的第二端接 地，所述第一电阻的第二端为所述延时模块的信号输出端。3. 如权利要求2所述的电机运转控制装置，其特征在于，所述方波信号获取模块的第二 信号输入端连接所述电机控制器的第一信号输出端，所述方波信号获取模块的信号输出端 连接所述开关信号获取模块的第一信号输入端； 所述方波信号获取模块包括或门和非门，所述或门的第一输入端为所述方波信号获取 模块的第一信号输入端，所述或门的第二输入端为所述方波信号获取模块的第二信号输入 端，所述或门的输出端连接所述非门的输入端，所述非门的输出端为所述方波信号获取模 块的信号输出端。4. 如权利要求3所述的电机运转控制装置，其特征在于，所述开关信号获取模块的第二 信号输入端连接所述电机控制器的第二信号输出端，所述开关信号获取模块的信号输出端 连接所述电机驱动模块； 所述开关信号获取模块为与门，所述与门的第一输入端为所述开关信号获取模块的第 一信号输入端，所述与门的第二输入端为所述开关信号获取模块的第二信号输入端，所述 与门的输出端为所述开关信号获取模块的信号输出端。5. -种电机运转控制系统，其特征在于，所述电机运转控制系统包括权利要求1至4任 一项所述的电机运转控制装置、电机控制器以及电机驱动模块。6. -种电机运转控制方法，其特征在于，所述电机运转控制方法包括以下步骤： 接收电机控制器发送的第一使能信号，并对所述第一使能信号进行延迟预设时间后获 取第二使能信号； 根据所述第一使能信号和所述第二使能信号获取方波信号； 接收电机控制器发送的PWM信号，并根据所述PWM信号和所述方波信号获取开关控制信 号，并将所述开关控制信号发送给电机驱动模块，以使所述电机驱动模块根据所述开关控 制信号和所述第一使能信号驱动电机改变运转方向。7. 如权利要求6所述的电机运转控制方法，其特征在于，所述根据所述第一使能信号和 所述第二使能信号获取方波信号的步骤具体为： 对所述第一使能信号和所述第二使能信号进行或运算后再进行反相运算以获取方波 信号。8.如权利要求6所述的电机运转控制方法，其特征在于，所述根据所述PWM信号和所述 方波信号获取开关控制信号的步骤具体为： 对所述PWM信号和所述方波信号进行与运算以获取开关控制信号。
【文档编号】H02P23/04GK105978421SQ201610477977
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】杨鹏
【申请人】深圳怡化电脑股份有限公司, 深圳市怡化时代科技有限公司, 深圳市怡化金融智能研究院