專利名稱：一種基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)檔位識(shí)別裝置，特別是涉及一種基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置。應(yīng)用于共零多檔速多繞組電機(jī)，如中央空調(diào)三檔速風(fēng)機(jī)盤管的運(yùn)行狀態(tài)的檢測。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，化工、石油及電子、汽車工業(yè)早已實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。然而對(duì)于家庭和民用事業(yè)，水、電、氣、暖的遠(yuǎn)程計(jì)費(fèi)和抄表系統(tǒng)還沒有普及，有些還是剛剛起步。隨著社會(huì)改革開放、市場經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)更多產(chǎn)業(yè)的商品化，出于公平、公正的角度，也為了環(huán)保和節(jié)能·的目的，對(duì)目前使用中央空調(diào)進(jìn)行采暖及制冷的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和制度進(jìn)行改革，已到了必行不可的地步。對(duì)于相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域的計(jì)費(fèi)制度和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改革，有關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)進(jìn)行了深入的實(shí)踐和探索。但無論如何，對(duì)諸如中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管和工業(yè)用多檔速電機(jī)的狀態(tài)識(shí)別，對(duì)于其能耗測量和作為計(jì)費(fèi)依據(jù)的狀態(tài)檢測以及實(shí)施控制都是必不可少的前提步驟。目前工業(yè)控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度檢測及與計(jì)算機(jī)通訊的設(shè)備多是采用旋轉(zhuǎn)編碼器，利用相位差及脈沖記數(shù)的方法，這種方法顯然對(duì)于中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管的速度狀態(tài)識(shí)別是不適用的，無法實(shí)施的。為了實(shí)現(xiàn)中央空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行狀態(tài)的集中監(jiān)控、計(jì)算機(jī)管理及信息化處理，本案申請(qǐng)人早先提出了一種多檔速電機(jī)狀態(tài)識(shí)別裝置，用于對(duì)多檔速電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行識(shí)另O，并使之實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控以及和計(jì)算機(jī)通訊。其采用的技術(shù)方案是通過比較電路，隔離輸出電路實(shí)現(xiàn)多檔速電機(jī)狀態(tài)的識(shí)別輸出，比較電路的基準(zhǔn)電壓取自工作基準(zhǔn)電源，比較電壓取自多檔速電機(jī)各檔的電源輸入端。但其存在的不足之處是1、電路相對(duì)復(fù)雜，以三速電機(jī)為例，每個(gè)電機(jī)的檢測需要三路檢測，要采集到高、中、低檔的電壓信號(hào)，因此線路板維護(hù)相對(duì)麻煩，成本較高；2、使用不便，施工較復(fù)雜，單個(gè)電機(jī)要占用多達(dá)五根采集線，施工材料浪費(fèi)，成本較高；3、單個(gè)電機(jī)占用硬件資源(CPU的I/O 口等)的較多，因此設(shè)備的集成程度低，單個(gè)設(shè)備可檢測電機(jī)數(shù)量少。如果是應(yīng)用于數(shù)量更多的多檔速電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)檢測，以上不足之處更為明顯。因此有必要設(shè)計(jì)出一種更先進(jìn)的，使用方便，結(jié)構(gòu)簡單的多檔位電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別方法及裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種基于電壓互感技術(shù)的多檔速電機(jī)檔位識(shí)別裝置，能夠安全、可靠的實(shí)現(xiàn)多檔速電機(jī)的檔位狀態(tài)識(shí)別。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案一種基于電壓互感技術(shù)的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，含有核心CPU模塊，感應(yīng)電壓脈沖采集模塊，所述核心CPU模塊包括單片機(jī)及外圍電路，所述感應(yīng)電壓脈沖采集模塊輸入端連接電機(jī)任意一個(gè)檔位的線圈繞組，所述感應(yīng)電壓脈沖采集模塊輸出端接入核心CPU模塊，核心CPU模塊根據(jù)電壓感應(yīng)脈沖占空比進(jìn)行電機(jī)檔位識(shí)別，判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。所述的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，感應(yīng)電壓脈沖采集模塊包括電壓互感器和施密特觸發(fā)電路，所述電壓互感器初級(jí)線圈連接電機(jī)檔位線圈，電壓互感器次級(jí)輸出端連接施密特觸發(fā)電路，所述施密特觸發(fā)電路輸出連接單片機(jī)。所述的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，感應(yīng)電壓脈沖采集模塊包括半波或全波整流電路和光電耦合器，所述半波或全波整流電路輸入端連接電機(jī)檔位線圈電源端，整流電路輸出端連接光電稱合器，所述光電稱合器輸出連接單片機(jī)。所述的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，感應(yīng)電壓脈沖采集模 塊包括電壓互感器和電壓比較器，所述電壓互感器初級(jí)線圈連接電機(jī)檔位線圈，電壓互感器次級(jí)輸出端連接電壓比較器，所述電壓比較器輸出連接單片機(jī)。所述的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，含有時(shí)鐘模塊，所述時(shí)鐘模塊連接核心CPU模塊中的單片機(jī)，通過所述時(shí)鐘模塊針對(duì)檢測的不同檔位計(jì)算各檔位運(yùn)行時(shí)間。所述的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，所述外圍電路包括通訊模塊和溫度采集模塊，所述通訊模塊和溫度采集模塊連接核心CPU模塊中的單片機(jī)。本實(shí)用新型的有益積極效果I、本實(shí)用新型基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，能夠迅速、可靠的進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別。利用電機(jī)繞組不同檔位的電壓感應(yīng)脈沖占空比大小關(guān)系實(shí)現(xiàn)檔位識(shí)別，僅需采用一組檔位連線，簡化了裝置的結(jié)構(gòu)，成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)，準(zhǔn)確性高。同時(shí)，降低了應(yīng)用時(shí)的施工難度，有利于推廣和社會(huì)資源的節(jié)約。2、本實(shí)用新型電機(jī)檔位識(shí)別裝置，結(jié)構(gòu)簡單，安裝、使用方便。相對(duì)于傳統(tǒng)的電壓檢測裝置，減少了 AD模塊，降低了成本，同時(shí)對(duì)單片機(jī)的要求降低，擴(kuò)大了選擇范圍，降低來單片機(jī)選用成本。而且，電壓感應(yīng)脈沖的信號(hào)采集比一般的采集電路具有簡單、安全，實(shí)用性高的特點(diǎn)。3、本實(shí)用新型電機(jī)檔位識(shí)別裝置，設(shè)計(jì)合理，適用性強(qiáng)。電壓感應(yīng)脈沖采集電路簡單可靠，可實(shí)現(xiàn)多端口采集，有利于設(shè)備的集成，提高了其應(yīng)用范圍，可實(shí)現(xiàn)更多數(shù)量的多檔速電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)檢測和相關(guān)設(shè)備控制，降低了應(yīng)用成本。

圖I :本實(shí)用新型電機(jī)檔位識(shí)別裝置電路原理圖；圖2 :本實(shí)用新型電壓感應(yīng)脈沖采集模塊電路原理圖之一(施密特)；圖3 :本實(shí)用新型電壓感應(yīng)脈沖采集模塊電路原理圖之二 (光耦)；圖4 :本實(shí)用新型電壓感應(yīng)脈沖采集模塊電路原理圖之三(互感器+比較器)；圖5 :本實(shí)用新型電機(jī)檔位識(shí)別裝置通訊和溫度采集模塊。五具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖I、圖2，本實(shí)用新型基于電壓互感技術(shù)的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，含有核心CPU模塊，感應(yīng)電壓脈沖采集模塊，所述核心CPU模塊包括單片機(jī)及外圍電路，所述感應(yīng)電壓脈沖采集模塊輸入端連接電機(jī)任一個(gè)檔位的線圈繞組，感應(yīng)電壓脈沖采集模塊的輸出端接入核心CPU模塊。本實(shí)用新型基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，對(duì)于共零繞組多抽頭電機(jī)，僅通過測量其任一檔位的電壓感應(yīng)脈沖，然后根據(jù)感應(yīng)脈沖占空比判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行電機(jī)檔位識(shí)別。本實(shí)施例中，感應(yīng)電壓脈沖采集模塊包括電壓互感器和施密特觸發(fā)電路，所述電壓互感器初級(jí)線圈連接電機(jī)檔位線圈，電壓互感器次級(jí)輸出端連接施密特觸發(fā)電路，所述施密特觸發(fā)電路輸出連接單片機(jī)。實(shí)施例二 參見圖I、圖3，本實(shí)施例的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于感應(yīng)電壓脈沖采集模塊包括半波或全波整流電路和光電耦合器，所述半波或全波整流電路輸入端連接電機(jī)檔位線圈電源端，整流電路輸出端連接光電耦合器，所述光電耦合器輸出連接單片機(jī)。實(shí)施例三參見圖I、圖4，本實(shí)施例的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，與實(shí)施例一的區(qū)別僅在于感應(yīng)電壓脈沖采集模塊包括電壓互感器和電壓比較器，所述電壓互感器初級(jí)線圈連接 電機(jī)檔位線圈，電壓互感器次級(jí)輸出端連接電壓比較器，所述電壓比較器輸出連接單片機(jī)。實(shí)施例四參見圖I、圖5，本實(shí)施例的電機(jī)檔位識(shí)別裝置，與前述各實(shí)施例不同的是含有時(shí)鐘模塊，所述時(shí)鐘模塊連接核心CPU模塊中的單片機(jī)，通過所述時(shí)鐘模塊針對(duì)檢測的不同檔位計(jì)算各檔位運(yùn)行時(shí)間。另外，外圍電路還包括通訊模塊和溫度采集模塊，用于實(shí)現(xiàn)溫度采集和通訊。所述通訊模塊和溫度采集模塊連接核心CPU模塊中的單片機(jī)。
權(quán)利要求1.一種基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，含有核心CPU模塊，所述核心CPU模塊包括單片機(jī)及外圍電路，其特征是所述電機(jī)檔位識(shí)別裝置含有感應(yīng)電壓脈沖采集模塊，所述感應(yīng)電壓脈沖采集模塊輸入端連接電機(jī)任一個(gè)檔位的線圈繞組，所述感應(yīng)電壓脈沖采集模塊輸出端接入核心CPU模塊，核心CPU模塊根據(jù)電壓感應(yīng)脈沖占空比進(jìn)行電機(jī)檔位識(shí)別，判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，其特征是感應(yīng)電壓脈沖采集模塊包括電壓互感器和施密特觸發(fā)電路，所述電壓互感器初級(jí)線圈連接電機(jī)檔位線圈，電壓互感器次級(jí)輸出端連接施密特觸發(fā)電路，所述施密特觸發(fā)電路輸出連接單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，其特征是感應(yīng)電壓脈沖采集模塊包括半波或全波整流電路和光電耦合器，所述半波或全波整流電路輸入端連接電機(jī)檔位線圈電源端，整流電路輸出端連接光電耦合器，所述光電耦合器輸出連 接單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，其特征是感應(yīng)電壓脈沖采集模塊包括電壓互感器和電壓比較器，所述電壓互感器初級(jí)線圈連接電機(jī)檔位線圈，電壓互感器次級(jí)輸出端連接電壓比較器，所述電壓比較器輸出連接單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4任一項(xiàng)所述的基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，其特征是含有時(shí)鐘模塊，所述時(shí)鐘模塊連接核心CPU模塊中的單片機(jī)，通過所述時(shí)鐘模塊針對(duì)檢測的不同檔位計(jì)算各檔位運(yùn)行時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，其特征是所述外圍電路包括通訊模塊和溫度采集模塊，所述通訊模塊和溫度采集模塊連接核心CPU模塊中的單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)檔位識(shí)別裝置。一種基于電壓互感技術(shù)的簡易電機(jī)檔位識(shí)別裝置，含有核心CPU模塊，感應(yīng)電壓脈沖采集模塊，所述感應(yīng)電壓脈沖采集模塊輸入端連接電機(jī)任意一個(gè)檔位的線圈繞組，感應(yīng)電壓脈沖采集模塊輸出端接入核心CPU模塊，核心CPU模塊根據(jù)電壓感應(yīng)脈沖占空比進(jìn)行電機(jī)檔位識(shí)別，判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。本實(shí)用新型能夠迅速、可靠的進(jìn)行電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的識(shí)別。利用電機(jī)繞組不同檔位的電壓感應(yīng)脈沖占空比大小關(guān)系實(shí)現(xiàn)檔位識(shí)別，僅需采用一組檔位連線，簡化了裝置的結(jié)構(gòu)，相對(duì)于傳統(tǒng)的電壓檢測裝置，減少了AD模塊，降低了成本，易于實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，安裝、使用方便，降低了應(yīng)用時(shí)的施工難度，有利于推廣和社會(huì)資源的節(jié)約。
文檔編號(hào)H02P29/00GK202798576SQ20122044059
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者陳傳偉, 楊東, 陳玉軍, 樊曉翠, 黃守峰 申請(qǐng)人:鄭州春泉暖通節(jié)能設(shè)備有限公司