一种应用于ecm电机的信号转换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种应用于ECM电机的信号转换器，所述的信号转换器连接于电器设备(如HVAC系统控制器)与ECM电机之间，信号转换器将电器设备输出的控制信号转换成ECM电机可以识别的输入信号，所述的信号转换器包括电源电路、微处理器、多路输入信号接口电路、第一多路选择开关以及输出信号接口电路，多路输入信号接口电路并排设置，并由第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作，输入信号接口电路的输入端连接相应种类的输入信号，输出端连接到微处理器，微处理器的输出端通过输出信号接口电路输出信号，其便于ECM电机适应不同电器设备的控制信号或者相同电器设备的不同控制信号，扩大应用范围，减少再开发的时间和费用，便于管理和推广应用。
【专利说明】
一种应用于ECM电机的信号转换器
技术领域
:
[0001]本实用新型涉及一种应用于ECM电机的信号转换器，属于电机技术领域。
【背景技术】
:
[0002]随着电机技术的发展，直流电机逐渐取代交流电机，直流电机带有电机控制器，利用电机控制器实现电流的电子换向的目的，所以行业里也有人简称ECM电机(electronically commutated motor)或者叫直流无刷电机(BLDC MOTOR)，它具有节能环保、可靠性和可控性都比较高、噪音小、容易实现智能化等特点，可以解决单相交流电机的不足，因此，现有的空调里面的单相交流电机逐渐被直流无刷电机或者ECM电机所取替。
[0003]—般的ECM电机(即电子换向驱动电机)包括ECM电机实体I和ECM电机控制器2，如图2、图3、图4所示，ECM电机实体I包括壳体11、定子组件12和转子组件13，ECM电机控制器2包括控制盒22和安装在控制盒22里面的控制线路板21。控制盒22通常安装在壳体11的尾部。如图4所示，控制线路板21通常设置有电机电源电路、电机微处理器MCU、IGBT逆变电路、电机运行参数检测单元、接口信号处理电路等。电器设备通过接口信号处理电路向电机微处理器MCU发送控制指令，电机微处理器MCU根据电器设备的控制指令控制电机运行。
[0004]ECM电机控制器除了需要与电机实体匹配外，还需要与应用电机的具体电器设备一一即用户端控制系统的控制接口匹配，因为不同的用户端控制系统匹配不同的控制信号，例如空调控制系统与洗衣机控制系统都是用户端的控制系统，两个系统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系统就开发一种E CM电机及E CM电机控制器，即使同类电器设备的控制信号也差异较大，这样一来产生如下问题:I)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系统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。
【发明内容】
:
[0005]本实用新型的目的是提供一种应用于ECM电机的信号转换器，其便于ECM电机适应不同电器设备的控制信号或者相同电器设备的不同控制信号，扩大应用范围，减少再开发的时间和费用，便于管理和推广应用。
[0006]本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0007]—种应用于ECM电机的信号转换器，所述的信号转换器连接于电器设备与ECM电机之间，信号转换器将电器设备输出的控制信号转换成ECM电机可以识别的输入信号，所述的信号转换器包括电源电路、微处理器、多路输入信号接口电路、第一多路选择开关以及输出信号接口电路，电源电路为各部分电路供电，多路输入信号接口电路并排设置，并由第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作，输入信号接口电路的输入端连接相应种类的输入信号，输出端连接到微处理器，微处理器的输出端通过输出信号接口电路输出信号，微处理器控制第一多路选择开关。
[0008]上述微处理器连接有蓝牙模块，外部移动设备通过蓝牙模块对微处理器进行编程，外部移动设备将相应的指令通过蓝牙模块发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。
[0009]上述微处理器连接有串行通信电路，外部设备通过串行通信电路将相应的指令发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。
[0010]上述信号转换器上设置有码盘开关或者按钮，通过码盘开关或者按钮将相应的指令发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。
[0011]上述信号转换器设置有输入信号状态指示灯、电源状态指示灯以及输出信号状态指示灯。
[0012]上述输入信号包括O —10VDC信号、P丽信号、4mA —20mA信号、串行通讯信号、线电压档位信号以及24V温控档位信号，其中所述串行通讯信号均是对应具体的通讯协议的，所述的信号转换器能支持多种带不同通讯协议的串行通讯信号输入。
[0013]上述电源电路包括多路电源输入接口电路和第二多路选择开关，多路电源输入接口电路并排，各个电源输入接口电路的输入端连接相应种类的输入电源，各个电源输入接口电路的输出端连接到第二多路选择开关选择，由第二多路选择开关选择其中一路电源输入接口电路工作，第二多路选择开关由微处理器控制。
[0014]上述相应种类的输入电源包括+5VDC的USB电源、+12VDC到+24VDC输入电源和干电池组直流电源。
[0015]上述输出信号接口电路的数量为多路，多路输出信号接口电路对应多种不同的输出信号，多路输出信号接口电路并排且由第三多路选择开关选择其中一路输出信号接口电路工作，输出信号接口电路的输出端输出相应种类的输出信号，第三多路选择开关由微处理器控制。
[0016]上述输出信号包括0 — 10VDC信号、PffM信号、4mA—20mA信号、线电压档位信号以及24V温控档位信号。
[0017]上述电源电路可以输出+24VDC或者+12VDC电源用于给用户端系统控制器或者电位器供电。
[0018]本实用新型与现有技术相比，具有如下效果:
[0019]I)通过信号转换器可以方便ECM电机适应不同电器设备的控制信号或者相同电器设备的不同控制信号，扩大应用范围，减少再开发的时间和费用，便于管理和推广应用；
[0020]2)通过蓝牙模块以及串行通信电路可以方便控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作，其结构简单，使用方便灵活、安全可靠；
[0021]3)信号转换器设置有输入信号状态指示灯、电源状态指示灯以及输出信号状态指示灯，通过不同的指示灯可以方便直观地观察输入信号、电源或者输出信号的选择是否正确、是否需要检查接线是否正确，其结构简单，使用方便、可靠；
[0022]4)相应种类的输入电源包括+5VDC的USB电源、+12VDC到+24VDC输入电源和干电池组直流电源，可以满足不同输入电源，进而可以扩大使用范围，减少再开发的时间和费用，便于管理和推广应用；[0023 ] 5)输出信号接口电路的数量为多路，多路输出信号接口电路对应多种不同的输出信号，使得其可以满足不同ECM电机的应用需求，扩大应用范围，减少再开发的时间和费用，便于管理和推广应用。
【附图说明】
:
[0024]图1是现有电器设备与ECM电机的原理示意图；
[0025]图2是现有ECM电机的立体图；
[0026]图3是现有ECM电机实体的结构示意图；
[0027]图4是现有ECM电机控制器的结构示意图；
[0028]图5是实施例中信号转换器的总体结构示意图；
[0029]图6是实施例中信号转换器的电路原理图；
[0030]图7是实施例中多路输入信号接口电路与微处理器的具体电路图；
[0031 ]图8是实施例中微处理器与输出信号接口电路的具体电路图；
[0032]图9是实施例中信号转换器的立体示意图；
[0033]图10是实施例中信号转换器的一个具体应用实例的原理示意图。
【具体实施方式】
:
[0034]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。
[0035]实施例一:如图5至图9所示，本实施例是一种应用于ECM电机的信号转换器，所述的信号转换器连接于电器设备(如HVAC系统控制器)与ECM电机之间，信号转换器将电器设备输出的控制信号转换成ECM电机可以识别的输入信号，所述的信号转换器包括电源电路、微处理器、多路输入信号接口电路、第一多路选择开关以及输出信号接口电路，电源电路为各部分电路供电，多路输入信号接口电路并排设置，并由第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作，输入信号接口电路的输入端连接相应种类的输入信号，输出端连接到微处理器，微处理器的输出端通过输出信号接口电路输出信号，微处理器控制第一多路选择开关。
[0036]所述微处理器连接有蓝牙模块，外部移动设备100通过蓝牙模块对微处理器进行编程，外部移动设备100将相应的指令通过蓝牙模块发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。所述微处理器连接有串行通信电路，外部设备200通过串行通信电路将相应的指令发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。所述的信号转换器上设置有码盘开关或者按钮，通过码盘开关或者按钮将相应的指令发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。所述信号转换器包括外壳I以及位于外壳I里面的线路板，所述电路均设置在线路板上，在外壳I上设置输入信号状态指示灯21、电源状态指示灯22以及输出信号状态指示灯23。具体的，指示灯常亮表示选择正确，常闪表示选择错误，提示使用者需要检查接线是否正确。具体的，可以利用外部移动设备100，例如可以利用智能手机上的编程软件分别选择信号输入类型、电源输入类型、信号输出类型，智能手机将相应的指令发送给蓝牙模块，蓝牙模块收到指令后立即转发给微处理器MCU，微处理器M⑶控制相应的多路选择开关选择相应的信号类型、电源输入类型和信号输出类型，等待状态指示灯常亮就可以开始信号的转换。又或者，外部设备200可以是PC机，利用PC机上的编程软件分别选择输入信号类型、电源输入类型、信号输出类型，PC机将相应的指令发送给串行通信电路，串行通信电路收到指令后立即转发给微处理器MCU，微处理器MCU控制相应的多路选择开关选择相应的信号输入类型、电源输入类型和信号输出类型，等待状态指示灯常亮就可以开始信号的转换。优选的，在外壳I上设置多个码盘开关24，通过码盘开关24选择信号输入类型，或者电源输入类型，或者信号输出类型，即使用者通过拨动码盘开关24，码盘开关24将相应的指令发送给微处理器MCU，微处理器MCU控制相应的多路选择开关选择相应的信号输入类型、电源输入类型和信号输出类型，等待状态指示灯常亮就可以开始信号的转换。或者，可在外壳I上设置多个按钮，所述按钮作用与所述码盘开关作用一致，均是用于选择信号输入类型，或者电源输入类型，或者信号输出类型，在此不再对按钮进行赘述，以节省篇幅。
[0037]所述输入信号包括O — 10VDC信号、Pmi信号、4mA — 20mA信号、串行通讯信号、线电压档位信号以及24V温控档位信号。优选的，所述的多路输入信号接口电路包括用于输入O 一 1VDC信号的分压、滤波、保护模块和用于输入PffM信号的PWM信号处理模块和用于输入4mA—20mA信号的4mA — 20mA信号处理模块和用于输入串行通讯信号的四线串口转单线串口以及单线串口信号处理模块和用于输入线电压档位信号的档位信号处理模块和用于输入24V温控档位信号的温控档位信号处理模块，上述输入信号接口电路均属于现有技术，在许多专利文献中或者实际的使用的电机中均有详细记载或者使用披露，在此不再进行赘述，以节省篇幅。其中所述串行通讯信号均是对应具体的通讯协议的，所述的信号转换器能支持多种带不同通讯协议的串行通讯信号输入。该信号转换器支持多种输入端的通讯协议1,2,3等，如Cl imateTalk，客户自定义的Modbus等。协议的选择可通过手机App或PC软件或面板按钮来选择。
[0038]电源电路包括多路电源输入接口电路和第二多路选择开关，多路电源输入接口电路并排，各个电源输入接口电路的输入端连接相应种类的输入电源，各个电源输入接口电路的输出端连接到第二多路选择开关选择，由第二多路选择开关选择其中一路电源输入接口电路工作，第二多路选择开关由微处理器控制。所述的相应种类的输入电源包括+5VDC的USB电源、+12VDC到+24VDC输入电源和干电池组直流电源。各个电源输入接口电路的输出的电压是标准的:如+3.3VDC、+12VDC等等，以便为各电路部分提供标准的电源供应。各个电源输入接口电路只是作简单的DC—DC转换，教科书有详细的例子，在此不再描述。
[0039]所述输出信号接口电路的数量为多路，多路输出信号接口电路对应多种不同的输出信号，多路输出信号接口电路并排且由第三多路选择开关选择其中一路输出信号接口电路工作，输出信号接口电路的输出端输出相应种类的输出信号，第三多路选择开关由微处理器控制。所述输出信号包括O — 10VDC信号、PffM信号、4mA — 20mA信号、线电压档位信号以及24V温控档位信号。电源电路可以输出+24VDC或者+12VDC电源用于给用户端系统控制器或电位器供电。优选的，所述多路输出信号接口电路包括用于输出O — 1 VDC信号的O —10VDC电压处理模块和用于输出HVM信号的HVM信号处理模块和用于输出4mA—20mA信号的4mA—20mA信号处理模块和用于输出24V温控档位信号的温控档位信号处理模块和用于输出线电压档位信号的档位信号处理模块和用于输出24或12VDC电源的输出电源处理电路，上述输出信号接口电路均属于现有技术，在许多专利文献中均有详细记载，在此不再进行赘述，以节省篇幅。
[0040]如图10所示，这是本信号转换器的一个具体应用实例，利用智能手机上的编程软件将相应的指令发送给蓝牙模块，蓝牙模块收到指令后立即转发给微处理器MCU，微处理器MCU控制第一多路选择开关选择分压、滤波、保护模块工作用于从电器设备输入O — 10VDC信号，微处理器MCU将O — 10VDC信号转换为PffM信号并且控制第三多路选择开关选择PWM信号处理模块工作用于输出PWM信号给ECM电机。
[0041]以上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。
【主权项】
1.一种应用于ECM电机的信号转换器，所述的信号转换器连接于电器设备与ECM电机之间，信号转换器将电器设备输出的控制信号转换成ECM电机可以识别的输入信号，其特征在于:所述的信号转换器包括电源电路、微处理器、多路输入信号接口电路、第一多路选择开关以及输出信号接口电路，电源电路为各部分电路供电，多路输入信号接口电路并排设置，并由第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作，输入信号接口电路的输入端连接相应种类的输入信号，输出端连接到微处理器，微处理器的输出端通过输出信号接口电路输出信号，微处理器控制第一多路选择开关。2.根据权利要求1所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述微处理器连接有蓝牙模块，外部移动设备通过蓝牙模块对微处理器进行编程，外部移动设备将相应的指令通过蓝牙模块发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。3.根据权利要求1所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述微处理器连接有串行通信电路，外部设备通过串行通信电路将相应的指令发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。4.根据权利要求1所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述的信号转换器上设置有码盘开关或者按钮，通过码盘开关或者按钮将相应的指令发送给微处理器，微处理器根据相应的指令控制第一多路选择开关选择其中一路输入信号接口电路工作。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述信号转换器设置有输入信号状态指示灯、电源状态指示灯以及输出信号状态指示灯。6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述输入信号包括O — 1VDC信号、Pmi信号、4mA—20mA信号、串行通讯信号、线电压档位信号以及24V温控档位信号，其中所述串行通讯信号均是对应具体的通讯协议的，所述的信号转换器能支持多种带不同通讯协议的串行通讯信号输入。7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述电源电路包括多路电源输入接口电路和第二多路选择开关，多路电源输入接口电路并排，各个电源输入接口电路的输入端连接相应种类的输入电源，各个电源输入接口电路的输出端连接到第二多路选择开关选择，由第二多路选择开关选择其中一路电源输入接口电路工作，第二多路选择开关由微处理器控制。8.根据权利要求7所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述的相应种类的输入电源包括+5VDC的USB电源、+12VDC到+24VDC输入电源和干电池组直流电源。9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述输出信号接口电路的数量为多路，多路输出信号接口电路对应多种不同的输出信号，多路输出信号接口电路并排且由第三多路选择开关选择其中一路输出信号接口电路工作，输出信号接口电路的输出端输出相应种类的输出信号，第三多路选择开关由微处理器控制。10.根据权利要求9所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述输出信号包括O -1OVDC信号、PffM信号、4mA—20mA信号、线电压档位信号以及24V温控档位信号。11.根据权利要求9所述的一种应用于ECM电机的信号转换器，其特征在于:所述电源电路可以输出+24VDC或者+12VDC电源用于给用户端系统控制器或者电位器供电。
【文档编号】H02P6/00GK205566146SQ201620276378
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】胡戈, 边文清
【申请人】中山大洋电机股份有限公司