本發(fā)明涉及用于電動機控制器的輸入級，尤其涉及電動機的電動機控制器，其中該輸入級具有用于輸入輸入信號的輸入端和用于連接至該電動機控制器的輸出端，其中該輸入級被設(shè)計成從第一電壓uunten與第二電壓uoben>uunten之間的輸入信號生成控制信號，并經(jīng)由輸出端將所述控制信號作為參數(shù)輸出至電動機控制器。
本發(fā)明還涉及電動機控制器，尤其是用于電動機控制器的電動機，該電動機控制器具有相應(yīng)的輸入級，其中該輸入級連接至電動機控制器的控制輸入端，其中電動機控制器基于經(jīng)由控制輸入端接收到的控制信號來控制連接至電動機控制器的電動機，從而至少大致維持編碼在控制信號中的目標(biāo)值。
本發(fā)明還涉及相應(yīng)的接口適配器。
電動機控制器被用于控制眾多電動機。這些電動機控制器從ac或dc電壓生成用于控制電動機的一個或多個電壓。對于一些電動機技術(shù)(例如ec(電換向)電動機)而言，這實際上是必不可少的，因為電動機控制器將電壓輸出至電動機的定子，該定子隨后首先使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。電動機控制器常常被集成到電動機的外殼中，或者被集成到置于電動機外殼上的附加外殼中。實際上充分知曉此類電動機控制器。此類電動機控制器的應(yīng)用范圍包括具有帶有集成電子器件的ec電動機的通風(fēng)機。
為了規(guī)定旋轉(zhuǎn)速率，通常向電動機控制器輸入模擬信號形式的控制信號。例如，該類型的控制信號可以是0v與10v之間的電壓。由控制設(shè)備輸出該控制信號，該控制設(shè)備根據(jù)所測量的溫度來規(guī)定通風(fēng)機控制器中的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速率。常常在電動機控制器中提供消息輸出端，可經(jīng)由該消息輸出端將狀態(tài)信息輸出至與之連接的電動機。例如，可經(jīng)由消息輸出端傳達電動機的正常運行或故障。
實際上，電動機控制器是已知的，與之連接的電動機的操作行為可通過參數(shù)化來修改和/或適應(yīng)客戶要求，而不修改電動機控制器中的固件，即調(diào)整編程。在一些情形中，這種可能性是重要的，以獲得與關(guān)于認(rèn)證和許可方面的客戶調(diào)整相關(guān)的某種靈活性，這種認(rèn)證和許可使得固件修改非常復(fù)雜。
通信接口對于參數(shù)化是必要的，該通信接口可常常被用于將新固件輸入到電動機控制器中。然而，為了通過設(shè)定參數(shù)使該系統(tǒng)適合實際操作環(huán)境，在系統(tǒng)的啟動框架中對所發(fā)生的參數(shù)化的許多改變是必要的。出于該原因，通信接口必須是可訪問的，即使在其中納入了電動機和電動機控制器的設(shè)備或系統(tǒng)完成以后亦是如此。作為結(jié)果，缺點在于：關(guān)于電動機控制器的安裝位置存在很小的容差，或者必須安裝補充通信線路(包括其電路點)。例如，通風(fēng)機時常不能滿足第一選項，因為它們被納入到大量設(shè)備和系統(tǒng)中，從而難以訪問它們。提供通信線路導(dǎo)致額外的安裝耗費，并要求用于夾鉗的連接空間。由于許多系統(tǒng)中的參數(shù)化僅要求被執(zhí)行一次或極少執(zhí)行，所以與它們的使用相比，與之相關(guān)聯(lián)的耗費不是微不足道的。
因此，本發(fā)明的目標(biāo)是設(shè)計并進一步改進上述類型的輸入級、電動機控制器和接口適配器，從而可以盡可能小的安裝耗費和低成本來獲得與電動機控制器的通信。
根據(jù)本發(fā)明，以上目標(biāo)是由權(quán)利要求1的特征所達成的。相應(yīng)地，所討論的輸入級的特征在于：用于將輸入信號與第一閾值電壓us1>uoben作比較的第一比較器，以及數(shù)據(jù)輸出單元，其中該數(shù)據(jù)輸出單元基于輸入信號的至少一部分來生成通信信號，其中第一比較器在輸入信號達到或超過第一閾值電壓us1時輸出激活信號，該激活信號激活由數(shù)據(jù)輸出單元將通信信號輸出至輸出端。
關(guān)于電動機控制器，以上目標(biāo)是通過權(quán)利要求9的特征來達成的。相應(yīng)地，所討論的電動機控制器的特征在于：電動機控制器具有用于檢測控制輸入端處存在的通信信號的裝置，并且電動機控制器被設(shè)計成在已經(jīng)在控制輸入端處檢測到通信信號時改變至配置模式，并且處理所接收到的通信信號。
關(guān)于接口適配器，以上目標(biāo)是通過權(quán)利要求13的特征來達成的。相應(yīng)地，接口適配器包括第一接口和第二接口，其中第一接口可被連接至終端設(shè)備(特別是編程設(shè)備)，其中第二接口可被連接至輸入級，并且其中接口適配器將經(jīng)由第一接口接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸入級的輸入信號，并將該信號輸出至該輸入級。
以根據(jù)本發(fā)明的方式，首先已經(jīng)確認(rèn)，可用相當(dāng)簡單的方式消除藉由分開的通信線路來提供分開的通信接口。特別是，已經(jīng)確定用于規(guī)定電動機控制器的目標(biāo)值的控制信號僅在電動機控制器的正常操作中是必要的。該控制信號在電動機控制器的參數(shù)化期間是不需要的。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明，在電動機控制器中提供的接口被用于規(guī)定控制信號，并且提供了專門為電動機控制器設(shè)計的輸入級。
在根據(jù)本發(fā)明的輸入級中，通常將第一電壓uunten與第二電壓uoben之間的輸入信號用于規(guī)定目標(biāo)值，其中第二電壓uoben大于第一電壓uunten。通常使用uunten＝0v與uoben＝10v之間的電壓。這意味著通常在正常操作模式中，輸入信號不超過或不顯著超過第二電壓?？墒褂迷撌聦?，從而用高于第一閾值電壓us1的電壓來指示通信信號的傳輸，其中第一閾值電壓us1大于第二電壓uoben。由此，唯一重要的是輸入級和/或電動機控制器可恰適地處理較高輸入電壓并且該較高輸入電壓不會導(dǎo)致對電子產(chǎn)品或其組件的損害。
為了評估這種類型的輸入信號，根據(jù)本發(fā)明的輸入級包括第一比較器，其將輸入信號與第一閾值電壓us1作比較。當(dāng)輸入信號達到或超過第一閾值電壓us1時，第一比較器發(fā)出激活信號。該激活信號被提供給數(shù)據(jù)輸出單元，后者隨后導(dǎo)致輸出通信信號，其中基于輸入信號的至少一部分來生成該通信信號。以此方式，通過補充控制輸入端的功能，可提供與電動機控制器的通信，而無需安裝專用通信線路或連接夾鉗。結(jié)果，安裝耗費顯著降低。
由于與電動機控制器的通信(特別用于輸入?yún)?shù)化、編程、或其他類型的調(diào)整)僅須很少執(zhí)行，所以可為此提供移動接口適配器，該移動接口適配器使輸入級生成激活信號，并且在該輸入級中生成恰適調(diào)制的輸入信號，數(shù)據(jù)輸出單元可從該輸入信號生成用于電動機控制器的通信信號。以此方式，需要相對較少的附加組件以向電動機控制器提供通信能力。
即使將接口適配器設(shè)計為移動設(shè)備的設(shè)計是優(yōu)選設(shè)計，也可構(gòu)想“駐定的”接口適配器，即其中接口適配器保持在設(shè)備上。這可尤其在時常要執(zhí)行對固件或參數(shù)化的修改的應(yīng)用情境中使用。根據(jù)本發(fā)明的輸入級的優(yōu)勢也可在這些情境中實現(xiàn)，例如關(guān)于降低安裝耗費。接口適配器集成或置于控制設(shè)備中也是可構(gòu)想的，該控制設(shè)備將目標(biāo)值輸出至電動機控制器。接口適配器可被連接至總線，例如數(shù)字總線系統(tǒng)，該總線能夠?qū)崿F(xiàn)來自更大距離的新參數(shù)化或程序更新的傳輸。當(dāng)接口適配器被集成到控制設(shè)備中時，總線系統(tǒng)可被用于控制電動機以及用于參數(shù)化。
可以各種各樣的方式來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的輸入級。在分開的模塊中設(shè)置輸入級的組件是可構(gòu)想的，該分開的模塊連接在實際電動機控制器與控制輸入端之間。然而在優(yōu)選設(shè)計中，在電動機控制器的印刷電路板上設(shè)置輸入級。由于需要很少的組件來實現(xiàn)輸入級，因而這些組件可相當(dāng)容易地設(shè)置在電動機控制器的印刷電路板上。
理論上，數(shù)據(jù)輸出單元可基于輸入信號的各種各樣的分量來生成通信信號。例如，由此在激活數(shù)據(jù)輸出單元之后，可輸入經(jīng)頻率調(diào)制和/或經(jīng)振幅調(diào)制的信號，其可假設(shè)具有各種各樣的電壓電平。然而，在較佳設(shè)計中，數(shù)據(jù)輸出單元從大于或等于第一閾值電壓us1的一部分輸入信號生成通信信號。以此方式，可防止由超過第一閾值電壓us1的電壓尖峰激活配置模式并將電動機控制器置于未定義狀態(tài)。當(dāng)大于或等于第一閾值電壓us1的一部分輸入信號被用于生成通信信號時，輸入信號保持在第一閾值電壓us1以上的配置模式中，由此通過第一比較器連續(xù)地輸出激活信號。結(jié)果，可增加操作可靠性，尤其是在具有高干擾信號部分的惡劣操作環(huán)境中。
在較佳設(shè)計中，提供第一開關(guān)器件以用于激活由數(shù)據(jù)輸出單元向輸入級的輸出端輸出通信信號。第一開關(guān)器件由此較佳地具有兩個輸入端，其中這兩個輸入端之一連接至數(shù)據(jù)輸出單元并且其中控制信號至少暫時地施加于這兩個輸入端中的第二輸入端。以此方式，第一開關(guān)器件可在該開關(guān)器件的輸出端處交替地激活控制信號或通信信號。在使用第一開關(guān)器件的情況下，激活信號被設(shè)計成該開關(guān)器件的開關(guān)信號，該開關(guān)信號被輸入到開關(guān)器件的開關(guān)輸入端并在其已經(jīng)超過開關(guān)電平或落在開關(guān)電平以下時觸發(fā)切換規(guī)程。由此可設(shè)計第一開關(guān)器件，從而在開關(guān)輸入端處的電壓低于開關(guān)電平時，控制信號被輸出至開關(guān)器件的輸出端。當(dāng)激活信號超過開關(guān)電平時，第一開關(guān)器件可切換至另一輸入端，并且由此將通信信號輸出至輸出端。
原則上可以各種各樣的方式來設(shè)計數(shù)據(jù)輸出單元。數(shù)據(jù)輸出單元的相應(yīng)設(shè)計實質(zhì)上取決于要從輸入信號的哪些部分提取通信信號。在較佳設(shè)計中，數(shù)據(jù)輸出單元包括第二開關(guān)器件和第二比較器。第二比較器將輸入信號與第二閾值電壓us2作比較，其中第二閾值電壓us2大于第一閾值電壓us1。當(dāng)輸入信號已經(jīng)達到或超過第二閾值電壓us2時，第二比較器可生成開關(guān)信號，并將其輸出至第二開關(guān)器件的開關(guān)輸入端。第二開關(guān)器件由此可具有兩個輸入端，其中一個輸入端具有第一邏輯信號，而另一個輸入端具有第二邏輯信號。第一邏輯信號和第二邏輯信號表示互補邏輯值，尤其是邏輯0和邏輯1。由此可以不同的方式來形成邏輯信號。因此，第一邏輯信號可描繪具有第一頻率的方波信號，而第二邏輯信號可描繪具有第二頻率的方波電壓。以此方式，可通過從第一邏輯信號切換至第二邏輯信號來在開關(guān)器件的輸出端處生成調(diào)頻信號，反之亦然。然而，在優(yōu)選設(shè)計中，由高電平形成第一邏輯信號，而由低電平形成第二邏輯信號。例如，可構(gòu)想0v的低電平和+5v的高電平。
在操作中，優(yōu)選地，第二開關(guān)器件設(shè)計成使得當(dāng)開關(guān)信號落在開關(guān)電平以下時，第一邏輯信號被應(yīng)用于第二開關(guān)器件的輸出端，而當(dāng)開關(guān)信號超過開關(guān)電平時，第二邏輯信號被應(yīng)用于第二開關(guān)器件的輸出端。由于由第二比較器(其將輸入信號與第二閾值電壓us2作比較)輸出開關(guān)信號，所以這意味著當(dāng)輸入信號落在第二閾值電壓us2以下時，第一邏輯信號被應(yīng)用于第二開關(guān)器件的輸出端，而當(dāng)輸入信號達到或超過第二閾值電壓us2時，開關(guān)器件被致動，并且結(jié)果是，第二邏輯信號被應(yīng)用于第二開關(guān)器件的輸出端。這里應(yīng)該注意，在“落在開關(guān)電平以下”和“超過開關(guān)電平”的情況中，開關(guān)電平不是必須相同的。相反，開關(guān)器件可能展現(xiàn)出某種滯后，從而用于切換開關(guān)器件的開關(guān)電平可能彼此偏離。
可以各種各樣的方式來實現(xiàn)第一和/或第二比較器以及第一和/或第二開關(guān)器件。(諸)比較器可各自用運算放大器來實現(xiàn)，在運算放大器的一個輸入端(例如，反相輸入端)處施加相應(yīng)的閾值電壓，并在其第二輸入端處(例如，在非反相輸入端處)施加輸入信號。為了獲得針對開關(guān)器件的所定義的開關(guān)電平，可作為施密特觸發(fā)器來連接運算放大器。(諸)開關(guān)器件優(yōu)選地由電子開關(guān)器件來實現(xiàn)。例如，可構(gòu)想使用一個或多個mosfet(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。在輸入信號的足夠電平變化的情況下，(諸)閾值電壓不需要全部都非常精確。精確電壓源不是必要的。在非常簡單的設(shè)計中，(諸)閾值電壓可由分壓器或由齊納二極管來生成。
在輸入級和電動機控制器的正常操作中，即輸入信號具有第一電壓uunten與第二電壓uoben之間的電壓，從輸入信號生成控制信號可以各種各樣的方式來發(fā)生。在最簡單的設(shè)計中，輸入信號可被傳遞給電動機控制器作為控制信號，其中在該情形中，由于大于第二電壓uoben的較高電壓的可能性，還可提供例如齊納二極管形式的過壓保護。然而，在優(yōu)選設(shè)計中，提供模擬-pwm轉(zhuǎn)換器以用于從輸入信號生成控制信號。模擬-pwm轉(zhuǎn)換器從輸入信號生成pwm信號(脈寬調(diào)制信號)。所生成的pwm信號優(yōu)選地具有固定頻率，例如，1khz。輸入信號的不同電壓可被編碼到pwm信號的相位控制因子中。第一電壓uunten被編碼到第一相位控制因子中，第二電壓uoben被編碼到第二相位控制因子中，而第一電壓uunten與第二電壓uoben之間的電壓由第一相位控制因子與第二相位控制因子之間的相位控制因子來編碼。由此優(yōu)選地在相位控制因子上以線性方式形成電壓范圍。例如，當(dāng)?shù)谝浑妷簎unten＝0v且第二電壓uoben＝10v時，例如第一電壓uunten可被編碼到25％的第一相位控制因子中，而第二電壓uoben可被編碼到75％的第二相位控制因子中。作為示例，在將第一與第二電壓之間的電壓線性指派給相位控制因子的情況下，4v電壓將導(dǎo)致45％的相位控制因子，即在pwm信號的時段期間，高電平將被應(yīng)用至45％，而低電平將被應(yīng)用至55％。恰適的模擬-pwm轉(zhuǎn)換器是在實踐中充分知曉的。
根據(jù)本發(fā)明的電動機控制器具有根據(jù)本發(fā)明的輸入級。在其基本功能方面，電動機控制器與實踐中已知的電動機控制器基本上相同。因此，電動機控制器具有控制輸入端，電動機控制器可經(jīng)由該控制輸入端接收控制信號。電動機控制器根據(jù)編碼到控制信號中的目標(biāo)值來控制與之連接的電動機，從而該目標(biāo)值至少大致被維持。在許多設(shè)計中，目標(biāo)值是目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速率，即電動機控制器控制或調(diào)整電動機從而目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速率至少大致被維持。根據(jù)本發(fā)明的電動機控制器還具有根據(jù)本發(fā)明的用于檢測發(fā)送給控制輸入端的通信信號的裝置。當(dāng)在控制輸入端處已經(jīng)檢測到通信信號時，電動機控制器切換至配置模式，并且隨后處理所接收到的通信信號。如何設(shè)計對通信信號的處理取決于隨通信信號傳送的是什么。當(dāng)經(jīng)修改的參數(shù)被傳送給電動機控制器時，電動機控制器調(diào)整參數(shù)化。如果固件更新或者其他類型的編程修改被傳送，則電動機控制器在其處理通信信號時相應(yīng)地更新存儲在電動機控制器中的程序。
可以各種各樣的方式來設(shè)計用于檢測通信信號的裝置。由此可構(gòu)想，邏輯電平從輸入級經(jīng)由分開的專用線路被傳送給電動機控制器，激活信號例如與之一起從第一比較器直接傳送給電動機控制器。結(jié)果，以尤其簡單的方式來發(fā)信號通知至配置模式的切換。然而，關(guān)于足夠穩(wěn)健性，尤其在工業(yè)環(huán)境中，用于檢測通信信號的裝置被優(yōu)選地設(shè)計成估計施加于電動機控制器的控制輸入端的信號的頻率。以此方式，當(dāng)已經(jīng)檢測到第一頻率時，指示控制信號，并且當(dāng)已經(jīng)檢測到第二頻率時，指示通信信號。根據(jù)以上示例，當(dāng)控制信號具有1khz的頻率時，則用于檢測通信信號的裝置必然檢測到的第一頻率將為1khz頻率。由數(shù)據(jù)輸出單元編碼通信信號所用的頻率來定義第二頻率。例如，可構(gòu)想大于9khz的頻率。以此方式，可通過恰適的頻率敏感性來簡單地檢測通信信號。
由于電動機控制器的響應(yīng)在該電動機控制器的參數(shù)化或編程中是有用的，所以電動機控制器可具有專門設(shè)計的消息輸出端，電動機控制器可將該消息輸出端用作通信線路。可構(gòu)想，在電動機控制器的正常操作中使用消息輸出端來發(fā)信號通知操作狀態(tài)，并且在配置模式中用于發(fā)送對所接收到的通信信號的響應(yīng)。以此方式，在根據(jù)本發(fā)明的電動機控制器的進一步改進的情況下，可經(jīng)由控制輸入端來實現(xiàn)rx(接收)線，而經(jīng)由消息輸出端來實現(xiàn)tx(傳送)線。這實現(xiàn)了編程設(shè)備與電動機控制器之間的雙向通信。
關(guān)于配置模式的結(jié)束，可類似地構(gòu)想各種設(shè)計。因此，在結(jié)束配置規(guī)程之后，可主動激活復(fù)位按鈕，例如，電動機控制器藉由該按鈕來重啟，并在重啟之后返回至正常操作模式。然而，也可構(gòu)想，終止信號連同通信信號一起被發(fā)送給電動機控制器，當(dāng)已經(jīng)檢測到終止信號時，電動機控制器由此終止配置模式，并返回正常操作模式。這還可結(jié)合電動機控制器的重啟而發(fā)生，即終止信號發(fā)起電動機控制器的重啟。
因此，存在用于以有利的方式改進和改善本發(fā)明的教導(dǎo)的各種可能性。為此，在一方面，引用從屬于權(quán)利要求1和9的權(quán)利要求，并且在另一方面，引用以下基于附圖的對于本發(fā)明優(yōu)選示例性實施例的解釋。還應(yīng)該結(jié)合對基于附圖的本發(fā)明的優(yōu)選示例性實施例的解釋來解釋教導(dǎo)的一般優(yōu)選改進和改善。在附圖中所示，單個附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的電動機控制器的輸入級的示例性實施例的示意性解說。
單個附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的輸入級1的示例性實施例，該輸入級1連接至電動機控制器2。輸入級1具有輸入端3和輸出端4。第一比較器5、第二比較器6、第一開關(guān)器件7和第二開關(guān)器件8、以及模擬-pwm轉(zhuǎn)換器9包含在該輸入級中。輸入端3連接至第一比較器5的非反相輸入端、第二比較器6的非反相輸入端以及模擬-pwm轉(zhuǎn)換器9的模擬輸入端。第一閾值電壓us1＝13v被應(yīng)用于第一比較器5的反相輸入端。第二閾值電壓us2＝15v被應(yīng)用于第二比較器6的反相輸入端。以此方式，第一比較器5將輸入端3處施加的輸入信號與13v的第一閾值電壓us1作比較，而第二比較器6將該輸入信號與15v的第二閾值電壓us2作比較。第一比較器5的輸出端連接至第一開關(guān)器件7的開關(guān)輸入端，而第二比較器6的輸出端連接至第二開關(guān)器件8的開關(guān)輸入端。模擬-pwm轉(zhuǎn)換器9的pwm輸出端連接至第一開關(guān)器件的一個輸入端，在不存在開關(guān)信號的情況下，該pwm輸出被應(yīng)用于第一開關(guān)器件的輸出端。第一開關(guān)器件7的第二輸入端連接至第二開關(guān)器件8的輸出端。第一邏輯信號和第二邏輯信號施加于第二開關(guān)器件的輸入端處，象征性地用“1”來指示邏輯1而用“0”來指示邏輯0。當(dāng)控制電壓位于第二開關(guān)器件8的開關(guān)輸入端處的開關(guān)電平時，以標(biāo)準(zhǔn)方式激活輸出端處的第一邏輯信號，其對應(yīng)于邏輯1。第二比較器6和第二開關(guān)器件8共同形成數(shù)據(jù)輸出單元10。
當(dāng)在輸入級1的輸入端3處有小于13v的電壓時，第一比較器的輸出端處和第二比較器的輸出端處的電壓小于第一開關(guān)器件7和第二開關(guān)器件8的開關(guān)閾值。第一開關(guān)器件7因此在原始位置，模擬-pwm轉(zhuǎn)換器9的信號被應(yīng)用于開關(guān)器件7的輸出端并且因此被應(yīng)用于輸入級1的輸出端。模擬-pwm轉(zhuǎn)換器9具有第一電壓uunten＝0v與第二電壓uoben＝10v之間的工作范圍。由模擬-pwm轉(zhuǎn)換器9輸出的pwm信號具有1khz的固定頻率，其中取決于應(yīng)用于模擬輸入端的電壓來選擇相位控制因子。在本發(fā)明的示例性實施例中，在電壓為0v的情況下，相位控制因子是25％，該相位控制因子隨著輸入電壓的增加而以線性方式增加，直到10v電壓并獲得75％的相位控制因子。
當(dāng)通信信號被發(fā)送給電動機控制器2時，輸入信號必須具有適于激活第一開關(guān)器件7的電壓。由于在示例性實施例中選擇的第一閾值電壓us1是13v，因而應(yīng)用于輸入端3的輸入電壓必須達到或超過13v的電壓。當(dāng)已經(jīng)達到或超過13v電壓時，第一比較器5將激活信號輸出至第一開關(guān)器件7的控制輸入端，該激活信號使第一開關(guān)器件7切換至第一開關(guān)器件7的另一輸入端。結(jié)果，由數(shù)據(jù)輸出單元10生成的信號施加于輸入級1的輸出端4處，并且在輸入級的輸出端處激活由數(shù)據(jù)輸出設(shè)備輸出通信信號。在所選設(shè)計中，邏輯1被輸出至電動機控制器2。如果輸入信號達到或超過15v電壓，則第二比較器6將開關(guān)信號輸出至第二開關(guān)器件8，第二開關(guān)器件8藉由該開關(guān)信號被切換至另一輸入端(對應(yīng)于邏輯0)。因此，在電壓大于13v且小于15v的情況下，邏輯1可被編碼到輸入信號中，并且在電壓大于15v的情況下，邏輯0可被編碼到輸入信號中。例如，可構(gòu)想，在電壓為14v時，將邏輯1編碼到輸入信號中，而在電壓為16v時，將邏輯0編碼到輸入信號中。以此方式，根據(jù)本發(fā)明的輸入級1可將0v與10v之間的當(dāng)前典型的控制電壓輸出至電動機控制器2作為控制信號，并且同時，當(dāng)電壓大于10v時，將通信信號傳送給電動機控制器。
輸入級1中的輸出端4連接至電動機控制器2的控制輸入端11。當(dāng)電動機控制器處于操作中時，在該電動機控制器中實現(xiàn)用于檢測輸入端11處存在的信號的頻率的裝置。這些裝置例如在1khz信號頻率的情況下指示應(yīng)用控制信號。編碼到控制信號中的目標(biāo)值(例如，目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速率)被電動機控制器恰適地處理，并且將連接至電動機控制器的電動機調(diào)節(jié)到該目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速率。如果通信路徑由于輸入信號中的電壓電平而被激活，則該頻率隨后不再存在于電動機控制器2的輸入端11處。這可被用于檢測配置模式。替換地，可確定通信接口的頻率，從而該頻率顯著高于pwm信號的頻率，例如大于或等于9khz。電動機控制器2基于此來確定輸入級的輸入端處存在模擬控制信號還是通信信號。
當(dāng)在電動機控制器2的輸入端11處已經(jīng)檢測到通信信號時，終止對模擬控制信號的評估，并且輸入端11被重配置成數(shù)據(jù)輸入端rxd。電動機控制器隨后被切換至配置模式。只要連接至電動機控制器的電動機仍在運動，電動機就能進入安全操作模式，例如，它能進入停機。替換地，電動機可繼續(xù)以先前輸入的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)速率來旋轉(zhuǎn)，直到電動機控制器返回至正常操作模式，并且控制輸入端被再次評估。電動機控制器2還具有消息輸出端12，當(dāng)處于正常操作模式時，可經(jīng)由該消息輸出端12輸出關(guān)于電動機和/或與之相連的電動機控制器的狀態(tài)消息。當(dāng)配置模式被激活時，消息輸出端12被重配置成傳輸線txd。
為了輸入控制信號并用于通信，恰適的輸入設(shè)備(未示出)連接至控制輸入端13和消息輸出端14。例如，當(dāng)電動機控制器控制具有通風(fēng)機的ec電動機時，調(diào)節(jié)器可連接至該控制輸入端，該調(diào)節(jié)器經(jīng)由消息輸出端14接收關(guān)于電動機的狀態(tài)信息。在本發(fā)明的示例性實施例中，在正常操作模式中，調(diào)節(jié)器生成0v與10v之間的輸入信號，并且將該輸入信號輸入至控制輸入端13?？刂戚斎攵?3連接至輸入級1的輸入端3。
為了配置電動機控制器，必須輸入恰適的通信信號。為此，可連接通信設(shè)備而非調(diào)節(jié)器。該通信設(shè)備可直接生成恰適的經(jīng)調(diào)制通信信號，或者它可連接至接口適配器。接口適配器可在輸入側(cè)具有標(biāo)準(zhǔn)接口，例如rs-485接口。在輸出側(cè)，接口適配器連接至控制輸入端13和消息輸入端14。當(dāng)經(jīng)由rs-485接口接收邏輯1時，例如，接口適配器將邏輯1轉(zhuǎn)換為14v的電壓。當(dāng)rs-485接口處為邏輯0時，例如，接口適配器輸出為16v的電壓。接口適配器因此用作調(diào)幅器。相應(yīng)地，接口適配器可將經(jīng)由消息輸出端接收的信號轉(zhuǎn)換為rs-485信號。以此方式，根據(jù)本發(fā)明，具有rs-485接口的常規(guī)通信設(shè)備可使用接口適配器來連接至電動機控制器。
在附圖中解說的示例性實施例中，配置模式的狀態(tài)保持完好無損直到電動機控制器2已經(jīng)被復(fù)位。復(fù)位之后，才可在電動機控制器2處再次評估模擬控制信號。
在根據(jù)本文描述的本發(fā)明的輸入級以及根據(jù)本發(fā)明的電動機控制器的設(shè)計的情況下，安裝成本可保持最小化。作為接口適配器的結(jié)果，在輸入級中要求有最小數(shù)量的組件，這進而對總體成本具有正面作用。結(jié)果，輸入級可在小型并且不昂貴的通風(fēng)機中使用。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中實現(xiàn)接口所必需的任何東西可被置于通風(fēng)機外部的接口適配器中。該接口適配器是移動的，并且可在其已經(jīng)被使用之后被移除。對于經(jīng)常執(zhí)行修改的應(yīng)用而言，接口適配器例如還可以是靜止的，即它可與設(shè)備保持在一起。
關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的輸入級或者根據(jù)本發(fā)明的電動機控制器的進一步有利設(shè)計，作出對說明書的一般部分以及對所附權(quán)利要求的參照，以避免重復(fù)。
最后，應(yīng)該明確注意，以上示例性實施例的描述僅用于討論所要求保護的教導(dǎo)，但這些教導(dǎo)并不限定于示例性實施例。
附圖標(biāo)記列表
1輸入級
2電動機控制器
3輸入端
4輸出端
5第一比較器
6第二比較器
7第一開關(guān)器件
8第二開關(guān)器件
9模擬-pwm轉(zhuǎn)換器
10數(shù)據(jù)輸出單元
11控制輸入端/rxd
12消息輸出端/txd
13控制輸入端
14消息輸出端