专利名称：三相马达控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种控制器，且特别有关于一种三相马达控制器。
背景技术：
目前控制三相马达的方式为，使用者操作使用者系统以控制三相马达驱动器以驱动控制三相马达；使用者系统可传送控制命令至三相马达驱动器，例如欲控制三相马达转速的命令，以此三相马达驱动器驱动控制三相马达的转速；而三相马达驱动器亦会侦测三相马达的状态并回传给使用者系统，例如回传三相马达的转速、三相马达是否正常运转等等信息给使用者系统。然而，上述目前现有控制三相马达的方式具有下述缺点I.当三相马达被锁住时，三相马达驱动器会输出高、低或高频方波信号至使用者系统；这包含两个缺点，其一，三相马达驱动器可能是错误判断而发出错误信号(即，三相马达其实并未被锁住)，其二，当三相马达驱动器输出为高频方波信号时，使用者系统若接收到，将会无法判读而导致误判。2.当三相马达无法被起动时，三相马达驱动器会通知使用者系统，并在十秒钟后重新起动三相马达；这包含两个缺点，其一，三相马达驱动器可能是错误判断而发出错误信号(即，三相马达其实正常被起动)，其二，三相马达驱动器没有企图直接再度起动三相马达，而是过了十秒钟后才重新起动。3.无法精确地控制三相马达的转速。
实用新型内容为改善上述现有技术之缺点，本实用新型的目的在于提供一种三相马达控制器，以设置于一使用者系统与三相马达驱动器之间。为达成本实用新型的上述目的，本实用新型的三相马达控制器应用于一使用者系统、一三相马达驱动器及一三相马达，该三相马达控制器电性连接至该使用者系统及该三相马达驱动器，该三相马达电性连接至该三相马达驱动器，该三相马达控制器包含一微控制单元；一使用者端信号接收单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统；一使用者端信号发送单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统；一马达端信号接收单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器；及一马达端信号发送单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器。其中，当该马达端信号接收单元在一第一预定时间之内接收到不超过一第一预定次数来自该三相马达驱动器的一马达锁住信号时，该马达端信号接收单元不通知该微控制单元及该使用者系统；当该马达端信号接收单元在该第一预定时间之内接收到超过该第一预定次数该马达锁住信号时，该马达端信号接收单元通知该微控制单元以控制该使用者端信号发送单元通知该使用者系统该三相马达被锁住。当该马达端信号接收单元在一第二预定时间之内接收到不超过一第二预定次数来自该三相马达驱动器的一马达起动失败信号时，该马达端信号接收单元通知该微控制单元但不通知该使用者系统，该微控制单元控制该马达端信号发送单元传送一马达起动信号至该三相马达驱动器；当该马达端信号接收单元在该第二预定时间之内接收到超过该第二预定次数该马达起动失败信号时，该马达端信号接收单元通知该微控制单元但不通知该使用者系统，该微控制单元控制该马达端信号发送单元传送一马达关闭等待重开信号至该三相马达驱动器，该三相马达驱动器控制该三相马达关机并等待一等待时间后重开机；当该三相马达被重开机的次数大于等于一预定重开机次数时，该微控制单元控制该使用者端信号发送单元通知该使用者系统该三相马达起动失败。当该微控制单元通过该马达端信号接收单元接收来自该三相马达驱动器的一马达转速信息信号时，该微控制单元经由该马达端信号发送单元及该三相马达驱动器控制该三相马达的转速。根据上述构思的三相马达控制器，该马达端信号接收单元包含一马达锁住信号延迟判断子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器；该使用者端信号发送单元包含一马达锁住信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统；当该马达锁住信号延迟判断子单元在该第一预定时间之内接收到不超过该第一预定次数该马达锁住信号时，该马达锁住信号延迟判断子单元不通知该微控制单元及该使 用者系统；当该马达锁住信号延迟判断子单元在该第一预定时间之内接收到超过该第一预定次数该马达锁住信号时，该马达锁住信号延迟判断子单元通知该微控制单元以控制该马达锁住信号发送子单元通知该使用者系统该三相马达被锁住。根据上述构思的三相马达控制器，该使用者端信号接收单元包含一马达起动信号接收子单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统，以接收该使用者系统要起动该三相马达的命令。根据上述构思的三相马达控制器，该马达端信号发送单元包含一马达起动信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器；及一马达关闭等待重开信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器。根据上述构思的三相马达控制器，该马达端信号接收单元还包含一马达起动失败信号延迟判断子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器。根据上述构思的三相马达控制器，该使用者端信号发送单元还包含一马达起动失败信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统；当该马达起动失败信号延迟判断子单元在该第二预定时间之内接收到不超过该第二预定次数该马达起动失败信号时，该马达起动失败信号延迟判断子单元通知该微控制单元但不通知该使用者系统，该微控制单元控制该马达起动信号发送子单元传送该马达起动信号至该三相马达驱动器；当该马达起动失败信号延迟判断子单元在该第二预定时间之内接收到超过该第二预定次数该马达起动失败信号时，该马达起动失败信号延迟判断子单元通知该微控制单元但不通知该使用者系统，该微控制单元控制该马达关闭等待重开信号发送子单元传送该马达关闭等待重开信号至该三相马达驱动器，该三相马达驱动器控制该三相马达关机并等待该等待时间后重开机；当该三相马达被重开机的次数大于等于该预定重开机次数时，该微控制单元控制该马达起动失败信号发送子单元通知该使用者系统该三相马达起动失败。根据上述构思的三相马达控制器，还包含一马达转速信息信号反馈单元，电性连接至该微控制单元。根据上述构思的三相马达控制器，该使用者端信号接收单元还包含一马达转速控制信号接收子单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统，以接收该使用者系统控制该三相马达转速的命令。根据上述构思的三相马达控制器，该马达端信号发送单元还包含一马达转速控制信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器。根据上述构思的三相马达控制器，该马达端信号接收单元还包含一马达转速信息信号接收子单元，电性连接至该马达转速信号反馈单元及该三相马达驱动器；当该微控制单元通过该马达转速信息信号接收子单元及该马达转速信息信号反馈单元接收该马达转速信息信号时，该微控制单元经由该马达转速控制信号发送子单元及该三相马达驱动器控制该三相马达的转速。 本实用新型的功效在于忽略三相马达驱动器可能发出的错误信息、帮助三相马达起动，以及精确控制三相马达转速。
图I为本实用新型的三相马达控制器应用方块图。图2为本实用新型的三相马达控制器概括方块图。图3为本实用新型的三相马达控制器细部方块图。图4为三相马达起动波形图。其中，附图标记说明如下三相马达控制器10使用者系统20三相马达驱动器30三相马达40微控制单元102使用者端信号接收单元104使用者端信号发送单元106马达端信号接收单元108马达端信号发送单元110马达转速信息信号反馈单元112马达锁住信号502马达起动失败信号504马达起动信号506马达关闭等待重开彳目号508马达转速信息信号510马达起动信号接收子单元1042马达转速控制信号接收子单元1044马达锁住信号发送子单元1062马达起动失败信号发送子单元1064[0048]马达锁住信号延迟判断子单元1082马达起动失败信号延迟判断子单元1084马达转速信息信号接收子单元1086马达起动信号发送子单元1102马达关闭等待重开信号发送子单元1104马达转速控制信号发送子单元110具体实施方式
请参考图1，其为本实用新型的三相马达控制器应用方块图。本实用新型的三相马 达控制器10应用于一使用者系统20、一三相马达驱动器30及一三相马达40。该三相马达控制器10电性连接至该使用者系统20及该三相马达驱动器30 ;该三相马达40电性连接至该三相马达驱动器30。请参考图2，其为本实用新型的三相马达控制器概括方块图。该三相马达控制器10包含一微控制单元102、一使用者端信号接收单元104、一使用者端信号发送单元106、一马达端信号接收单元108及一马达端信号发送单元110。该微控制单元102电性连接至该使用者端信号接收单元104、该使用者端信号发送单元106、该马达端信号接收单元108及该马达端信号发送单元110 ;该使用者系统20电性连接至该使用者端信号接收单元104及该使用者端信号发送单元106 ;该三相马达驱动器30电性连接至该马达端信号接收单元108及该马达端信号发送单元110。本实用新型的三相马达控制器至少包含下述三种功能(一)当该马达端信号接收单元108在一第一预定时间之内接收到不超过一第一预定次数来自该三相马达驱动器30的一马达锁住信号502时，该马达端信号接收单元108不通知该微控制单元102及该使用者系统20 ;当该马达端信号接收单元108在该第一预定时间之内接收到超过该第一预定次数该马达锁住信号502时，该马达端信号接收单元108通知该微控制单元102以控制该使用者端信号发送单元106通知该使用者系统20该三相马达40被锁住。例如，当该马达端信号接收单元108在五秒之内仅接收到一次该马达锁住信号502时，该马达端信号接收单元108不通知该微控制单元102及该使用者系统20，以此忽略该三相马达驱动器30可能发出的错误信息。当该马达端信号接收单元108在五秒之内接收到两次以上该马达锁住信号502时，该马达端信号接收单元108通知该微控制单元102以控制该使用者端信号发送单元106通知该使用者系统20该三相马达40被锁住。如先前技术所述，该马达锁住信号502可能为高、低或高频方波信号，当该马达锁住信号502为高频方波信号时，该使用者系统20若直接接收到，将会无法判读而导致误判；本实用新型则在收到该马达锁住信号502不论为高、低或高频方波信号时，先过滤该马达锁住信号502可能为发出的错误信息，等确定确为该三相马达40被锁住时(例如在五秒之内收到两次以上该马达锁住信号502)，再明确通知该使用者系统20该三相马达40被锁住(即使该马达锁住信号502为高频方波信号，该使用者系统20也不会无法判读而导致误判，因为该微控制单元102会以明确信号通知该使用者系统20该三相马达40被锁住，而不是以高频方波信号通知该使用者系统20)。[0061](二)当该马达端信号接收单元108在一第二预定时间之内接收到不超过一第二预定次数来自该三相马达驱动器30的一马达起动失败信号504时，该马达端信号接收单元108通知该微控制单元102但不通知该使用者系统20，该微控制单元102控制该马达端信号发送单元110传送一马达起动信号506至该三相马达驱动器30。当该马达端信号接收单元108在该第二预定时间之内接收到超过该第二预定次数该马达起动失败信号504时，该马达端信号接收单元108通知该微控制单元102但不通知该使用者系统20，该微控制单元102控制该马达端信号发送单元110传送一马达关闭等待重开信号508至该三相马达驱动器30，该三相马达驱动器30控制该三相马达40关机并等待一等待时间后重开机。当该三相马达40被重开机的次数大于等于一预定重开机次数时，该微控制单元102控制该使用者端信号发送单元106通知该使用者系统20该三相马达40起动失败。例如，当该马达端信号接收单元108在三秒之内仅接收到一次该马达起动失败信 号504时，该马达端信号接收单元108通知该微控制单元102但不通知该使用者系统20(不通知该使用者系统20，由此忽略该三相马达驱动器30可能发出的错误信息)，该微控制单元102控制该马达端信号发送单元110传送该马达起动信号506至该三相马达驱动器30(虽然该三相马达驱动器30可能发出错误信息，但仍传送该马达起动信号506以使该三相马达40真为起动失败时能尝试再度起动)。请参考图4，其为三相马达起动波形图。曲线A代表三相马达正常起动的波形；曲线C代表现有技艺当三相马达起动失败后，间隔十秒钟后才重新起动(然后起动成功);曲线B代表本实用新型在当三相马达起动失败后，马上尝试再度起动，并且起动成功。当该马达端信号接收单元108在三秒之内接收到两次以上该马达起动失败信号504时，该马达端信号接收单元108通知该微控制单元102但不通知该使用者系统20，该微控制单元102控制该马达端信号发送单元110传送该马达关闭等待重开信号508至该三相马达驱动器30，该三相马达驱动器30控制该三相马达40关机并等待十秒后重开机。当该三相马达40被重开机的次数为两次时，该微控制单元102控制该使用者端信号发送单元106通知该使用者系统20该三相马达40起动失败。也即，本实用新型在帮助三相马达起动上包含数道步骤，首先过滤掉起动失败信号为错误信号并同时重新传送马达起动信号，若三秒之内接收到两次起动失败信号，则关闭三相马达并等待十秒后重开机，最后若上述动作重复两次(重新开机两次)，才通知使用者系统三相马达起动失败。由此，不但可以过滤掉三相马达驱动器可能发出的错误信息，又可以帮助三相马达起动。(三)当该微控制单元102通过该马达端信号接收单元108接收来自该三相马达驱动器30的一马达转速信息信号510时，该微控制单元102经由该马达端信号发送单元110及该三相马达驱动器30控制该三相马达40的转速。本实用新型系以反馈方式控制转速(容后再述)，藉此可达到精确控制转速之目的。请参考图3，其为本实用新型的三相马达控制器细部方块图。该三相马达控制器10还包含一马达转速信息信号反馈单元112。该使用者端信号接收单元104包含一马达起动信号接收子单元1042及一马达转速控制信号接收子单元1044。该使用者端信号发送单元106包含一马达锁住信号发送子单元1062及一马达起动失败信号发送子单元1064。该马达端信号接收单元108包含一马达锁住信号延迟判断子单元1082、一马达起动失败信号延迟判断子单元1084及一马达转速信息信号接收子单元1086。该马达端信号发送单元110包含一马达起动信号发送子单元1102、一马达关闭等待重开信号发送子单元1104及一马达转速控制信号发送子单元1106。该微控制单元102电性连接至该马达转速信息信号反馈单元112、该马达起动信号接收子单元1042、该马达转速控制信号接收子单元1044、该马达锁住信号发送子单元1062、该马达起动失败信号发送子单元1064、该马达锁住信号延迟判断子单元1082、该马达起动失败信号延迟判断子单元1084、该马达起动信号发送子单元1102、该马达关闭等待重开信号发送子单元1104及该马达转速控制信号发送子单元1106。该使用者系统20电性连接至该马达起动信号接收子单元1042、该马达转速控制信号接收子单元1044、该马达锁住信号发送子单元1062及该马达起动失败信号发送子单 元1064。该三相马达驱动器30电性连接至该马达锁住信号延迟判断子单元1082、该马达起动失败信号延迟判断子单元1084、该马达转速信息信号接收子单元1086、该马达起动信号发送子单元1102、该马达关闭等待重开信号发送子单元1104及该马达转速控制信号发送子单元1106。该马达转速信息信号接收子单元1086电性连接至该马达转速信息信号接收子单元1086。当该马达锁住信号延迟判断子单元1082在该第一预定时间之内接收到不超过该第一预定次数该马达锁住信号502时，该马达锁住信号延迟判断子单元1082不通知该微控制单元102及该使用者系统20 ;当该马达锁住信号延迟判断子单元1082在该第一预定时间之内接收到超过该第一预定次数该马达锁住信号502时，该马达锁住信号延迟判断子单元1082通知该微控制单元102以控制该马达锁住信号发送子单元1062通知该使用者系统20该三相马达40被锁住。该马达起动信号接收子单元1042用以接收该使用者系统20要起动该三相马达40的命令。当该马达起动失败信号延迟判断子单元1084在该第二预定时间之内接收到不超过该第二预定次数该马达起动失败信号504时，该马达起动失败信号延迟判断子单元1084通知该微控制单元102但不通知该使用者系统20，该微控制单元102控制该马达起动信号发送子单元1102传送该马达起动信号506至该三相马达驱动器30。当该马达起动失败信号延迟判断子单元1084在该第二预定时间之内接收到超过该第二预定次数该马达起动失败信号504时，该马达起动失败信号延迟判断子单元1084通知该微控制单元102但不通知该使用者系统20，该微控制单元102控制该马达关闭等待重开信号发送子单元1104传送该马达关闭等待重开信号508至该三相马达驱动器30，该三相马达驱动器30控制该三相马达40关机并等待该等待时间后重开机。当该三相马达40被重开机的次数大于等于该预定重开机次数时，该微控制单元102控制该马达起动失败信号发送子单元1064通知该使用者系统20该三相马达40起动失败。当该微控制单元102通过该马达转速信息信号接收子单元1086及该马达转速信息信号反馈单元112接收该马达转速信息信号510时，该微控制单元102经由该马达转速控制信号发送子单元1106及该三相马达驱动器30控制该三相马达40的转速。[0079]更详细叙述，该马达转速控制信号接收子单元1044系用以接收该使用者系统20控制该三相马达40转速的命令(例如为PWM脉宽调变的信号)，再传送至该微控制单元102 ；该马达转速信息信号接收子单元1086可连接至侦测该三相马达40位置以计算该三相马达40转速的元件，以得知该三相马达40之实际转速(该马达转速信息信号510);该微控制单元102比较该使用者系统20控制该三相马达40转速的命令与该三相马达40之实际转速以得到两者之差异之后，经由该马达转速控制信号发送子单元1106及该三相马达驱动器30控制(例如以脉宽调变控制)该三相马达40的转速，如此即可更加精确地控制该三相马达40的转速。再者，本实用新型之三相马达控制器10也可依该使用者系统20需求设计，有弹性地提供各种不同的讯号输出；不似现有技艺之三相马达驱动器仅有固定之输出信号选择。本实用新型的三相马达控制器10系设置在该使用者系统20及该三相马达驱动器30之间，具有忽略该三相马达驱动器30可能发出的错误信息、帮助该三相马达40起动，以 及精确控制该三相马达40转速的优点。综上所述，当知本实用新型已具有产业利用性、新颖性与进步性，又本实用新型的构造亦未曾见于同类产品及公开使用，完全符合新型专利申请要件，依专利法提出申请。
权利要求1.一种三相马达控制器，应用于一使用者系统、一三相马达驱动器及一三相马达，其特征在于，该三相马达控制器电性连接至该使用者系统及该三相马达驱动器，该三相马达电性连接至该三相马达驱动器，该三相马达控制器包含 一微控制单元； 一使用者端信号接收单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统； 一使用者端信号发送单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统； 一马达端信号接收单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器 '及 一马达端信号发送单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器； 其中，当该马达端信号接收单元在一第一预定时间之内接收到不超过一第一预定次数来自该三相马达驱动器的一马达锁住信号时，该马达端信号接收单元不通知该微控制单元及该使用者系统；当该马达端信号接收单元在该第一预定时间之内接收到超过该第一预定次数该马达锁住信号时，该马达端信号接收单元通知该微控制单元以控制该使用者端信号发送单元通知该使用者系统该三相马达被锁住； 当该马达端信号接收单元在一第二预定时间之内接收到不超过一第二预定次数来自该三相马达驱动器的一马达起动失败信号时，该马达端信号接收单元通知该微控制单元但不通知该使用者系统，该微控制单元控制该马达端信号发送单元传送一马达起动信号至该三相马达驱动器；当该马达端信号接收单元在该第二预定时间之内接收到超过该第二预定次数该马达起动失败信号时，该马达端信号接收单元通知该微控制单元但不通知该使用者系统，该微控制单元控制该马达端信号发送单元传送一马达关闭等待重开信号至该三相马达驱动器，该三相马达驱动器控制该三相马达关机并等待一等待时间后重开机；当该三相马达被重开机的次数大于等于一预定重开机次数时，该微控制单元控制该使用者端信号发送单元通知该使用者系统该三相马达起动失败； 当该微控制单元通过该马达端信号接收单元接收来自该三相马达驱动器的一马达转速信息信号时，该微控制单元经由该马达端信号发送单元及该三相马达驱动器控制该三相马达的转速。
2.如权利要求I所述的三相马达控制器，其特征在于，该马达端信号接收单元包含一马达锁住信号延迟判断子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器；该使用者端信号发送单元包含一马达锁住信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统； 当该马达锁住信号延迟判断子单元在该第一预定时间之内接收到不超过该第一预定次数该马达锁住信号时，该马达锁住信号延迟判断子单元不通知该微控制单元及该使用者系统；当该马达锁住信号延迟判断子单元在该第一预定时间之内接收到超过该第一预定次数该马达锁住信号时，该马达锁住信号延迟判断子单元通知该微控制单元以控制该马达锁住信号发送子单元通知该使用者系统该三相马达被锁住。
3.如权利要求2所述的三相马达控制器，其特征在于，中该使用者端信号接收单元包含一马达起动信号接收子单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统，以接收该使用者系统要起动该三相马达的命令。
4.如权利要求3所述的三相马达控制器，其特征在于，该马达端信号发送单元包含 一马达起动信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器；及一马达关闭等待重开信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器。
5.如权利要求4所述的三相马达控制器，其特征在于，该马达端信号接收单元还包含一马达起动失败信号延迟判断子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器。
6.如权利要求5所述的三相马达控制器，其特征在于，该使用者端信号发送单元还包含一马达起动失败信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统； 当该马达起动失败信号延迟判断子单元在该第二预定时间之内接收到不超过该第二预定次数该马达起动失败信号时，该马达起动失败信号延迟判断子单元通知该微控制单元但不通知该使用者系统，该微控制单元控制该马达起动信号发送子单元传送该马达起动信号至该三相马达驱动器；当该马达起动失败信号延迟判断子单元在该第二预定时间之内接收到超过该第二预定次数该马达起动失败信号时，该马达起动失败信号延迟判断子单元通知该微控制单元但不通知该使用者系统，该微控制单元控制该马达关闭等待重开信号发送子单元传送该马达关闭等待重开信号至该三相马达驱动器，该三相马达驱动器控制该三相马达关机并等待该等待时间后重开机；当该三相马达被重开机的次数大于等于该预定重开机次数时，该微控制单元控制该马达起动失败信号发送子单元通知该使用者系统该三相马达起动失败。
7.如权利要求6所述的三相马达控制器，其特征在于，还包含一马达转速信息信号反馈单元，电性连接至该微控制单元。
8.如权利要求7所述的三相马达控制器，其特征在于，该使用者端信号接收单元还包含一马达转速控制信号接收子单元，电性连接至该微控制单元及该使用者系统，以接收该使用者系统控制该三相马达转速的命令。
9.如权利要求8所述的三相马达控制器，其特征在于，该马达端信号发送单元还包含一马达转速控制信号发送子单元，电性连接至该微控制单元及该三相马达驱动器。
10.如权利要求9所述的三相马达控制器，其特征在于，该马达端信号接收单元还包含一马达转速信息信号接收子单元，电性连接至该马达转速信号反馈单元及该三相马达驱动器； 当该微控制单元通过该马达转速信息信号接收子单元及该马达转速信息信号反馈单元接收该马达转速信息信号时，该微控制单元经由该马达转速控制信号发送子单元及该三相马达驱动器控制该三相马达的转速。
专利摘要本实用新型公开了一种三相马达控制器，应用于一使用者系统、一三相马达驱动器及一三相马达。三相马达控制器电性连接至使用者系统及三相马达驱动器，三相马达电性连接至三相马达驱动器。三相马达控制器包含一微控制单元、一使用者端信号接收单元、一使用者端信号发送单元、一马达端信号接收单元及一马达端信号发送单元。三相马达控制器具有忽略三相马达驱动器可能发出的错误信息、帮助三相马达起动，以及精确控制三相马达转速的优点。
文档编号H02P1/26GK202679283SQ20122033787
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月12日 优先权日2012年7月12日
发明者卓义杰 申请人:台达电子工业股份有限公司