(57)【要約】【課題】モータの各段階に対応した運転効率を向上させることができるモータ操作システムおよびモータ操作方法を提供する。【解決手段】ユーザーインターフェースを介して第１の運転段階に対応した第１のパラメータ設定を生成し、第１のパラメータ設定に対応した第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合するかどうかを判断するパラメータ設定モジュール、およびパラメータ設定モジュールおよびモータに接続され、バッファと、コントローラと、ドライバと、モニタと、メモリと、を含む制御回路を含み、第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合しないとき、パラメータ設定モジュールは、ユーザーインターフェースを介して、変更された第１のパラメータ設定を生成し、且つ第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合するとき、パラメータ設定モジュールは、第１のパラメータ設定を第１の最適なパラメータ設定として設定し、第１の最適なパラメータ設定をメモリに保存するモータ操作システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーインターフェースを介して第１の運転段階に対応した第１のパラメータ設定を生成し、前記第１のパラメータ設定に対応した第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合するかどうかを判断するパラメータ設定モジュール、および
前記パラメータ設定モジュールおよびモータに接続され、
前記第１のパラメータ設定を受信するバッファと、
前記バッファから前記第１のパラメータ設定を読み出し、前記第１のパラメータ設定に基づいて第１の駆動信号を生成するコントローラと、
前記第１の駆動信号に基づいて前記モータを駆動するドライバと、
前記第１の駆動信号に対応した前記モータの前記第１の動作状態を監視し、前記第１の動作状態を出力するモニタと、
第１の最適なパラメータ設定を保存するメモリと、を含む制御回路を含み、
前記第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合しないとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記ユーザーインターフェースを介して、変更された第１のパラメータ設定を生成し、且つ
前記第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合するとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記第１のパラメータ設定を前記第１の最適なパラメータ設定として設定し、前記第１の最適なパラメータ設定を前記メモリに保存するモータ操作システム。
【請求項２】
前記制御回路は、前記変更された第１のパラメータ設定に基づいて、変更された第１の動作状態を更に生成し、前記パラメータ設定モジュールは、前記変更された第１のパラメータ設定に対応した前記変更された第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合するかどうかを更に判断し、前記第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合しないとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記変更された第１のパラメータ設定を再度生成し、前記第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合するとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記第１のパラメータ設定を前記第１の最適なパラメータ設定として設定する請求項１に記載のモータ操作システム。
【請求項３】
前記パラメータ設定モジュールは、第２の運転段階に対応した第２のパラメータ設定を更に生成し、前記制御回路は、前記第２のパラメータ設定に基づいて、第２の動作状態を更に生成し、前記パラメータ設定モジュールは、前記第２の動作状態が第２のしきい値設定に適合するかどうかを更に判断し、前記第２の動作状態が前記第２のしきい値設定に適合しないとき、前記パラメータ設定モジュールは、変更された第２のパラメータ設定を再度生成し、前記第２の動作状態が前記第２のしきい値設定に適合するとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記第２のパラメータ設定を第２の最適なパラメータ設定として設定し、前記第２の最適なパラメータ設定を前記メモリに保存する請求項２に記載のモータ操作システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記モータの現在の状態が所定の間隔で前記第１の運転段階または前記第２の運転段階にあるかどうかを判断し、前記現在の状態が前記第１の運転段階にあるとき、前記第１の最適なパラメータ設定に基づいて前記第１の駆動信号を生成するか、または前記現在の状態が前記第２の運転段階にあるとき、前記第２の最適なパラメータ設定に基づいて第２の駆動信号を生成する請求項３に記載のモータ操作システム。
【請求項５】
前記制御回路は、バスを更に含み、前記パラメータ設定モジュールは、バスを介して前記制御回路に接続される請求項１に記載のモータ操作システム。
【請求項６】
パラメータ設定モジュールによって、ユーザーインターフェースを介して第１の運転段階に対応した第１のパラメータ設定を生成するステップ、
制御回路のバッファによって、前記第１のパラメータ設定を受信するステップ、
前記制御回路のコントローラによって、前記バッファから前記第１のパラメータ設定を読み出し、前記第１のパラメータ設定に基づいて第１の駆動信号を生成するステップ、
前記制御回路のドライバによって、前記第１の駆動信号に基づいてモータを駆動するステップ、
前記制御回路のモニタによって、前記第１の駆動信号に対応した前記モータの第１の動作状態を監視し、前記第１の動作状態を出力するステップ、および
前記パラメータ設定モジュールによって、前記第１のパラメータ設定に対応した前記第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合するかどうかを判断するステップを含み、
前記第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合しないとき、前記パラメータ設定モジュールは、変更された第１のパラメータ設定を生成し、且つ
前記第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合するとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記第１のパラメータ設定を第１の最適なパラメータ設定として設定し、前記第１の最適なパラメータ設定をメモリに保存するモータ操作方法。
【請求項７】
前記制御回路によって、前記変更された第１のパラメータ設定に基づいて、変更された第１の動作状態を生成するステップ、および
前記パラメータ設定モジュールによって、前記変更された第１のパラメータ設定に対応した前記変更された第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合するかどうかを判断するステップを更に含み、
前記第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合しないとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記変更された第１のパラメータ設定を再度生成し、且つ
前記第１の動作状態が前記第１のしきい値設定に適合するとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記第１のパラメータ設定を前記第１の最適なパラメータ設定として設定する請求項６に記載のモータ操作方法。
【請求項８】
前記パラメータ設定モジュールによって、第２の運転段階に対応した第２のパラメータ設定を生成するステップ、
前記制御回路によって、前記第２のパラメータ設定に基づいて、第２の動作状態を生成するステップ、および
前記パラメータ設定モジュールによって、前記第２の動作状態が第２のしきい値設定に適合するかどうかを判断するステップを更に含み、
前記第２の動作状態が前記第２のしきい値設定に適合しないとき、前記パラメータ設定モジュールは、変更された第２のパラメータ設定を再度生成し、且つ
前記第２の動作状態が前記第２のしきい値設定に適合するとき、前記パラメータ設定モジュールは、前記第２のパラメータ設定を第２の最適なパラメータ設定として設定し、前記第２の最適なパラメータ設定を前記制御回路の前記メモリに保存する請求項７に記載のモータ操作方法。
【請求項９】
前記コントローラによって、前記モータの現在の状態が所定の間隔で前記第１の運転段階または前記第２の運転段階にあるかどうかを判断するステップを更に含み、
前記コントローラは、前記現在の状態が前記第１の運転段階にあるとき、前記第１の最適なパラメータ設定に基づいて前記第１の駆動信号を生成し、且つ
前記コントローラは、前記現在の状態が前記第２の運転段階にあるとき、前記第２の最適なパラメータ設定に基づいて第２の駆動信号を生成する請求項８に記載のモータ操作方法。
【請求項１０】
前記パラメータ設定モジュールは、バスを介して前記制御回路に接続される請求項６に記載のモータ操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年８月１０日に出願された台湾特許出願番号第１０５１２５３８９号についての優先権を主張するものであり、これらの全ては引用によって本願に援用される。
【０００２】
本発明は、モータ操作システムおよびモータ操作方法に関し、特に、モータの異なる運転段階に対応したパラメータ設定をそれぞれ設定し、前記対応したパラメータ設定をモータの異なる運転段階に用いるモータ操作システムおよびモータ操作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
自動化技術において、モータ技術は重要な役割を果たしている。各モータは、異なるモータのパラメータ設定を有し、異なる状況において用いられる。従来の技術を用いると、使用者は、外部の抵抗および容量を調整することによって、例えば、抵抗および容量を調整することによって、異なる動作状態を運転し、異なる起動時間、ロックオン時間、またはデッドタイム時間を発生させることができる。しかしながら、モータは、異なる運転段階を有するため、モータの性能は、モータの動作期間、抵抗および容量に対して１セットのパラメータ設定を用いるだけでは効果的に発揮されることができない。従って、モータの各段階に対応した運転効率を如何にして向上させるかが現在解決されるべき問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
モータの各段階に対応した運転効率を向上させることができるモータ操作システムおよびモータ操作方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、パラメータ設定モジュールおよび制御回路を含むモータ操作システム１００を提供する。パラメータ設定モジュールは、ユーザーインターフェースを介して第１の運転段階に対応した第１のパラメータ設定を生成し、第１のパラメータ設定に対応した第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合するかどうかを判断する。制御回路は、パラメータ設定モジュールおよびモータに接続され、バッファ、コントローラ、ドライバ、モニタ、およびメモリを含む。バッファは、第１のパラメータ設定を受信する。コントローラは、バッファから第１のパラメータ設定を読み出し、第１のパラメータ設定に基づいて第１の駆動信号を生成する。ドライバは、第１の駆動信号に基づいてモータを駆動する。モニタは、第１の駆動信号に対応したモータの第１の動作状態を監視し、第１の動作状態を出力する。メモリは、第１の最適なパラメータ設定を保存する。第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合しないとき、パラメータ設定モジュールは、ユーザーインターフェースを介して、変更された第１のパラメータ設定を生成する。第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合するとき、パラメータ設定モジュールは、第１のパラメータ設定を第１の最適なパラメータ設定として設定し、第１の最適なパラメータ設定をメモリに保存する。
【０００６】
モータ操作方法を提供する本発明のもう１つの実施形態は、パラメータ設定モジュールによって、ユーザーインターフェースを介して第１の運転段階に対応した第１のパラメータ設定を生成するステップ、制御回路のバッファによって、第１のパラメータ設定を受信するステップ、制御回路のコントローラによって、バッファから第１のパラメータ設定を読み出し、第１のパラメータ設定に基づいて第１の駆動信号を生成するステップ、制御回路のドライバによって、第１の駆動信号に基づいてモータを駆動するステップ、制御回路のモニタによって、第１の駆動信号に対応したモータの第１の動作状態を監視し、第１の動作状態を出力するステップ、およびパラメータ設定モジュールによって、第１のパラメータ設定に対応した第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合するかどうかを判断するステップを含む。第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合しないとき、パラメータ設定モジュールは、変更された第１のパラメータ設定を生成する。第１の動作状態が第１のしきい値設定に適合するとき、パラメータ設定モジュールは、第１のパラメータ設定を第１の最適なパラメータ設定として設定し、第１の最適なパラメータ設定をメモリに保存する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
添付の図面とともに以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解できる。
【図１】本発明の実施形態に係る、モータ操作システムのブロック図を示している。
【図２】本発明の実施形態に係る、モータの異なる段階に対応したパラメータ設定を設定するフローチャートを示している。
【図３】本発明の実施形態に係る、モータ操作方法のフローチャートを示している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
その他の範囲に用いられる本発明のモータを操作するシステムおよび方法は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。モータ操作システムおよびモータ操作方法の例示的な実施形態を示すときの詳細な説明および特定の例は、説明する目的のために提供されるものであり、本発明の範囲を限定するものではないことが認識されるであろう。
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る、モータ操作システムのブロック図を示している。図１に示されるように、モータ操作システム１００は、パラメータ設定モジュール１１０、制御回路１２０、およびモータ１３０を含む。パラメータ設定モジュール１１０は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、またはタブレットコンピュータなど、プロセッサを用いたプログラムスレッドを実行することができる。パラメータ設定モジュール１１０は、バス１２６を介して制御回路１２０に接続され、ユーザーインターフェースを介してモータ１３０に対応したパラメータ設定を行う。バス１２６は、集積回路間（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ:Ｉ２Ｃ）バスまたはシリアルペリフェラルインタフェース（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ, ＳＰＩ）であることができるが、これに限定されるものではない。制御回路１２０は、パラメータ設定モジュール１１０とモータ１３０の間に接続される。制御回路１２０は、バッファ１２１、コントローラ１２２、ドライバ１２３、モニタ１２４、メモリ１２５、およびバス１２６を含む。バッファ１２１は、バス１２６を介してパラメータ設定モジュール１１０からパラメータ設定を受信する。コントローラ１２２は、バッファ１２１からパラメータ設定をロードし、パラメータ設定に基づいて論理動作を行い、駆動信号を生成する。ドライバ１２３は、駆動信号に基づいてモータ１３０を駆動する。モニタ１２４は、モータ１３０の状態を監視し、監視した状態に基づいて動作状態を出力する。メモリ１２５は、複数の最適なパラメータ設定を保存する。
【００１０】
本発明の実施形態に基づいて、モータ操作システム１００がパラメータ設定モードで操作しているとき、使用者は、各動作段階に対して異なるパラメータ設定を設定することができる。例えば、一般的に、モータの段階は、３つの段階：起動段階、運転段階、および停止段階に分けられることができる。３つの段階は、モータの速度に基づいて区別される。例えば、モータ速度が上がり続けているが、所定のしきい値、例えば２５００ｒｐｍを超えていないとき、モータは起動段階にあるということを意味している。モータの速度が所定のしきい値に近い所定の範囲内に留まっているとき、モータは安定した運転段階にあるということを意味している。モータの速度が徐々に減速しているとき、モータは停止段階にあるということを意味している。留意すべきことは、上述の運転段階の定義は、例示的な実施形態の一例だけであり、実際には、使用者は必要に応じて、異なる状況に対応した、より多くの段階を定義することができるということである。
【００１１】
パラメータを設定する前、使用者は、パラメータ設定モジュール１１０にルックアップテーブルを作成し、モータの各段階に対応した所望の動作状態を保存することができる。例えば、モータが起動段階にあるとき、その所望の動作状態は、所定値より低い、または所定の範囲内にあるサージ電流を有する状態にあることである。例えば、サージ電流は、運転電流の２０〜３０％を超えない可能性がある。サージ電流は、モータの電力と関連する。本発明の実施形態に基づいて、２４Ｖ／３０Ｗのモータでは、運転電流が１．２Ａのとき、最大サージ電流は、運転電流の２倍、即ち、２．４Ａを超えることができ、所望の動作状態は、サージ電流が１．４４〜１．５６Ａ以下に保持される状態である。モータが運転段階にあるとき、所望の動作状態は、モータの速度が所定の範囲内で変わり、転流（ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ）音を所定のデシベルレベルより小さくさせるか、または所定のデシベルを元の転流音より低くさせる（例えば、転流音を元の転流音より１０〜２０デシベル低くさせる）。モータが停止段階にあるとき、所望の動作状態は、モータの停止に要する時間が所定値より小さくなるようにすることである。例えば、停止時間を元の停止時間より、２０〜３０％早くさせることである。留意すべきことは、上述の動作状態の定義は、例示的な実施形態の一例だけであり、これに限定されるものではないことである。使用者は、ユーザーインターフェースを介してテスト段階に対応したパラメータ設定をパラメータ設定モジュール１１０に入力する。パラメータ設定は、デューティサイクル；ホール効果センサの相対位置と位相角補償；モータコイルの電流；異なるモータ速度の位相角差；逆起電力；相電流；回転子速度と相インダクタ（ｐｈａｓｅ  ｉｎｄｕｃｔｏｒ）の相対関係；モータ起動停止の平滑化定数；過電流、過電圧と、過昇温の臨界点；モータの加速と減速時の反応時間；および風上風下（ｕｐｗｉｎｄ ａｎｄ ｄｏｗｎｗｉｎｄ）起動の反応挙動を含むことができる。パラメータ設定モジュール１１０は、パラメータ設定を入力後、バス１２６を介してパラメータ設定をバッファ１２１内に保存する。コントローラ１２２は、バッファ１２１からパラメータ設定をロードし、論理動作を行い、駆動信号を生成し、駆動信号をドライバ１２３に出力する。ドライバ１２３は、受信した駆動信号に基づいてモータ１３０を駆動する。モニタ１２４は、モータ１３０を駆動後、モータ１３０の各パラメータ、例えば、モータ速度、サージ電流、速度の変化、および転流音などを監視し、パラメータが使用者のニーズに適合するかどうかを判断する。フィードバックパラメータが所望の動作状態に適合するとき、パラメータ設定モジュール１１０は、フィードバックパラメータをテスト段階の最適なパラメータとして設定し、最適なパラメータをメモリ１２５に保存する。また、フィードバックパラメータが所望の動作状態に適合しないとき、ユーザーは、ユーザーインターフェースを介してパラメータ設定を再調整し、パラメータ設定モジュール１１０、制御回路１２０、およびモータ１３０をフィードバックパラメータが最適な動作状態に適合するまで、上述の手順を繰り返すようにさせることができる。
【００１２】
使用者がパラメータ設定を設定した後、使用者はもう１つの段階に対してパラメータ設定を設定することができ、もう１つの段階の手順は、上述の手順と同じであるため、説明を簡略化するためにここでは再度説明されない。留意すべきことは、上述の段階以外に、モータ操作システム１００は、異なるタイプのモータに対して各段階のパラメータ設定を設定することができ、これに限定されるものではない。
【００１３】
本発明のもう１つの実施形態に基づいて、モータ操作システム１００が作動モードで操作されたとき、運転段階に基づいて、メモリ１２５から保存された最適なパラメータ設定をロードすることができる。例えば、モニタ１２４が、モータ１３０が動作を開始したこと（即ち、速度が０ｒｐｍから上昇）、またはモータ１３０がアクティブ信号を受信したことを検出したとき、コントローラ１２２は、メモリ１２５から起動段階に対応した最適なパラメータ設定をロードする。モニタ１２４が、モータ速度が所定値に近い所定の範囲内（例えば、モータの速度が２３００〜２７００ｒｐｍの範囲内に留まっている）に留まっていると検出したとき、コントローラ１２２は、モータ１３０が起動段階から運転段階に入ったことを判断し、次いでメモリ１２５から運転段階に対応した最適なパラメータ設定をロードする。モニタ１２４が、モータの速度が徐々に減速していると検出したとき、またはモータ１３０が停止信号を受信したと検出したとき、コントローラ１２２は、モータ１３０が停止段階にあることを判断し、次いでメモリ１２５から停止段階に対応した最適なパラメータ設定をロードする。
【００１４】
図２は、本発明の実施形態に係る、モータの異なる段階に対応したパラメータ設定を設定するフローチャートを示している。ステップＳ２０１では、使用者は、ユーザーインターフェースを介してテスト段階に対応したパラメータ設定をパラメータ設定モジュール１１０に入力する。ステップＳ２０２では、バッファは、バス１２６を介してパラメータ設定を受信する。ステップＳ２０３では、コントローラ１２２は、バッファ１２１からパラメータ設定をロードし、パラメータ設定に基づいて、駆動信号を生成する。ステップＳ２０４では、ドライバ１２３は、駆動信号に基づいてモータ１３０を駆動する。ステップＳ２０５では、モータ１３０が駆動された後、モニタ１２４は、パラメータ設定に対応したモータ１３０の動作状態を監視し、バス１２６を介して動作状態をパラメータ設定モジュール１１０に出力する。ステップＳ２０６では、パラメータ設定モジュール１１０は、動作状態がルックアップテーブルに保存された所望の動作状態に適合するかどうかを判断する。動作状態が所望の動作状態に適合するとき、ステップＳ２０７の方法に進み、パラメータ設定モジュール１１０は、パラメータ設定をテスト段階の最適なパラメータ設定に設定し、最適なパラメータ設定をメモリ１２５に保存する。また、動作状態が所望の動作状態に適合しないとき、ステップＳ２０１の方法に戻り、ユーザーは、ユーザーインターフェースを介してもう１つのパラメータ設定をパラメータ設定モジュール１１０に再入力し、上述のステップは、モータ１３０の動作状態が所望の動作状態に適合するまで、繰り返される。
【００１５】
図３は、本発明の実施形態に係る、モータ操作方法のフローチャートを示している。ステップＳ３０１では、モニタ１２４は、モータ１３０の現在の動作状態を所定の間隔で監視し、動作状態をコントローラ１２２に出力し返す。ステップＳ３０２では、コントローラ１２２は、モータの動作状態が変わったかどうかを判断する。動作状態が変わっていないとき、ステップＳ３０１の方法に戻り、モニタ１２４は、モータ１３０の現在の動作状態を所定の間隔で監視する。または、動作状態が変わったとき、ステップＳ３０３の方法に進み、コントローラ１２２は、メモリ１２５から現在の動作状態に対応した最適なパラメータ設定をロードする。次いで、ステップＳ３０１の方法に戻り、モニタ１２４は、モータ１３０の現在の動作状態を所定の間隔で監視する。
【００１６】
上述のように、本発明のモニタ操作システムおよびモニタ操作方法に基づくと、使用者は、モータの各段階に対応した最適なパラメータ設定を予め設定することができ、モータの運転段階が切り替わったとき、現在の運転段階に対応した最適なパラメータ設定が用いられ、モータの運転効率を向上させることができる。
【００１７】
留意すべきことは、ここで述べられた各種のモジュールの機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその組み合わせに実装されることができる。ソフトウェアに実装される場合、非一時的なコンピュータ可読媒体に１つ以上の命令またはコードとして、保存または伝送されることができる。命令またはコードは、例えば、バイナリコード、中間フォーマット命令（例えば、アセンブリ言語）、ファームウェア、またはソースコードであることができる。命令またはコードは、プロセッサによってアクセスされ、実行されることができ、実装された結果は、ユーザーインターフェースを介して画面上に表示されることができる。
【００１８】
以上、実施例を示して本発明を説明しているが、当業者は、本発明の思想と技術的範囲から逸脱しない種々の修正及び変更を行い得る。実施形態および実施例は、例示的なものであるに過ぎず、本発明の範囲は、以下の請求項及びその均等のものによって規定されて保護される。
【符号の説明】
【００１９】
１００  モータ操作システム
１１０  パラメータ設定モジュール
１２０  制御回路
１２１  バッファ
１２２  コントローラ
１２３  ドライバ
１２４  モニタ
１２５  メモリ
１２６  バス
１３０  モータ
Ｓ２０１〜Ｓ２０７、Ｓ３０１〜Ｓ３０３  ステップ
【図１】
2018026106.tif 000003
【図２】
2018026106.tif 000004
【図３】
2018026106.tif 000005