带蓝牙通信的电机控制器、直流无刷电机及多电机系统的制作方法_2

文档序号:10213268阅读:来源:国知局
36]9)多电机系统中,直流无刷电机之间通过蓝牙通信单元建立通信连接,通过直流无刷电机之间的通信能快速寻找故障所在,厂家可以快速指导维修,减小售后维修人员的工作强度,降低了不必要的维修成本。
【附图说明】
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[0037]图1是实施例中蓝牙通信单元的原理图;
[0038]图2是实施例中供电部分的电路图;
[0039]图3是实施例中PWM输出控制模块的电路图;
[0040]图4是实施例中电机控制单元的原理图;
[0041]图5是实施例中母线路板的结构示意图;
[0042]图6是实施例中子线路板的结构示意图;
[0043]图7是实施例中蓝牙模块、接口电路与电机微处理器的连接原理图;
[0044]图8是实施例中转换电路的电路图;
[0045]图9是实施例二中直流无刷电机的结构示意图;
[0046]图10是实施例三中直流无刷电机第一种结构示意图;
[0047]图11是实施例二中直流无刷电机第二种结构不意图;
[0048]图12是实施例四中多电机系统的结构示意图;
[0049]图13是实施例五中风机系统的结构示意图。
【具体实施方式】
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[0050]下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
[0051]实施例一:如图1所示,本实施例是一种带蓝牙通信的电机控制器,包括蓝牙通信单元和电机控制单元,其中蓝牙通信单元包括供电部分、蓝牙模块和接口电路,供电部分为蓝牙模块与接口电路供电,蓝牙模块用于与外界建立通信连接,蓝牙模块通过接口电路往电机控制单元的转速调整信号输入端口输入PWM信号,PWM信号用于调节直流无刷电机的转速。
[0052]如图2所示,供电部分接收来自电机控制单元提供的+24VDC电源或者接收来自外部提供的+24VDC电源,供电部分把+24VDC电源分别转换成+12VDC、+5VDC和+3.3VDC后为蓝牙通信单元中不同的电路部分供电。
[0053]如图1和图3所示,蓝牙通信单元还包括微处理器与PWM输出控制模块,微处理器与蓝牙模块连接并且相互通信,微处理器和蓝牙模块可以分别输出一路独立的PWM信号,这两路独立的PWM信号通过PWM输出控制模块选择其中一路输出到接口电路,再由接口电路将PWM信号送往电机控制单元。PWM输出控制模块包括驱动电路和切换开关,当驱动电路没有驱动信号输入时,PWM输出控制模块输出来自蓝牙模块的PWM信号;当驱动电路有驱动信号输入时,驱动电路驱动切换开关动作以驱动PWM输出控制模块输出来自微处理器的PWM信号。蓝牙模块输出的PWM信号和微处理器输出的PWM信号的占空比都是可调的,并且由蓝牙模块输出的PWM信号的频率范围小于由微处理器输出的PWM信号的频率范围,由蓝牙模块输出的PWM的频率是可调的。本实施例中切换开关采用单刀双掷继电器,但是切换开关的选择不限于此,其还可以采用其它可以实现切换输出不同PWM信号的继电器开关。
[0054]具体的如图3所示,当电机控制单元所需PWM信号的频率在60Hz—8KHz之间时,此时不需要往驱动电路输入驱动信号,驱动电路没有导通使得继电器K1保持在初始的连接位置上,PWM输出控制模块输出来自蓝牙模块默认的PWM信号。此时由蓝牙模块的PWM1口输出默认的PWM信号,PWM信号经PWM输出控制模块和接口电路后输入到电机控制单元里面,或者可以通过蓝牙模块对PWM信号的占空比、频率进行调节,再由蓝牙模块的PWM1 口输出PWM信号,PWM信号经PWM输出控制模块和接口电路后输入到电机控制单元里面;
[0055]当电机控制单元所需PWM信号的频率不在60Hz—8KHz之间时,使用智能手机或者其他移动智能设备终端上的APP软件与蓝牙模块进行连接,连接成功后就可以向蓝牙模块的106脚写入低电平,向蓝牙模块的106脚写入的低电平同时输入到驱动电路,驱动电路得到驱动信号后,驱动电路中的Q3、Q4导通,继电器K1得电切换到另一个连接位置上,PWM输出控制模块输出来自微处理器的PWM信号。此时可以通过蓝牙模块对PWM信号的占空比进行调节,再由蓝牙模块的PWM3 口输出PWM信号,PWM信号经微处理器、PWM输出控制模块和接口电路后输入到电机控制单元里面。
[0056]PWM输出控制模块还包括拨码开关S1,通过拨码开关S1选择PWM输出控制模块输出的PWM信号的电平电压大小,PWM信号的电平电压大小可以选择为5V、12V或者24V。
[0057]如图4所示,电机控制单元包括电源电路、电机微处理器、运行参数检测单元和功率逆变单元,电源电路为各部分电路供电,运行参数检测单元检测电机的运行参数并把检测到的运行参数输入到电机微处理器里面,电机微处理器通过功率逆变单元控制电机运行。电机控制单元还包括信号接口单元,通过信号接口单元把电机微处理器与蓝牙通信单元的接口电路连接起来相互通信,以使电机微处理器可通过蓝牙模块与外界建立通信连接。
[0058]如图5和图6所示,本实施例中,蓝牙通信单元和电机控制单元分别集成在不同的线路板上,其中蓝牙通信单元集成在子线路板上,电机控制单元集成在母线路板上,母线路板与子线路板均安装在电机控制器里面,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。蓝牙通信单元的接口电路中设置有若干个接插端口用于与电机控制单元的信号接口单元连接,所述若干个接插端口包括 +5V 端口、RXD — Μ 端口、TXD — Μ 端口、GND 端口、PWM — IN 端口、NTC 端口、+24V端口和COM端口。其中+24V端口用于电机控制单元向蓝牙通信单元提供+24VDC电源,RXD — Μ端口、TXD — Μ端口用于在接口电路与信号接口单元之间建立串行通信,PWM —IN端口用于接口电路往电机控制单元输入PWM信号,NTC端口用于把热敏电阻检测到的温度信号经过接口电路送往蓝牙模块,再由蓝牙模块送往智能终端设备上。
[0059]如图7所示,接口电路主要包括光耦隔离电路和转换电路,通过光耦隔离电路和转换电路实现蓝牙模块与电机微处理器之间的通讯连接,在电机控制器内部设置有热敏电阻NTC1,热敏电阻NTC1其自身的阻值因电机控制器内部温度的变化而变化,最终体现在模拟量电压的变化。模拟量电压输入到电机微处理器的AN2脚,通过电机微处理器中的A/D转换电路转换成数字量电压,数字量电压通过光耦隔离电路输入到蓝牙模块的101脚,蓝牙模块把变化的数字量电压送往智能终端设备的APP软件上,APP软件可通过对数字量电压进行使用以及处理,从而实现将电机控制器内部的实时温度显示在智能终端设备上。转换电路的具体结构如图8所示,转换电路可为光耦隔离电路提供足够的驱动电路以保证光耦隔离电路正常工作。
[0060]此外,可以把蓝牙通信单元和电机控制单元集成在同一块线路板上,其电路结构与工作原理与上述的相同,在此不再赘述。
[0061]实施例二:如图9所示,本实施例是一种直流无刷电机,包括电机实体和电机控制器,电机控制器控制电机实体运行,电机控制器采用实施例一中所描述的电机控制器。
[0062]实施例三:如图10和图11所示,本实施例是一种直流无刷电机,包括电机实体和电机控制器,本实施例与实施例二的不同之处在于,将子线路板从电机控制器中分离出来单独做成一个与直流无刷电机通信的通信板,其内部结构与实施例一中的子线路板并无实质区别。不同之处在于,在子线路板上还设置有USB转串口模块、USB接口和低压差稳压器,USB转串口模块与蓝牙模块相连,USB转串口模块、低压差稳压器均与USB接口相连,而USB接口与外部的移动智能设备或者PC终端连接。
[0063]如
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