專利名稱：變頻器模塊化控制單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種將電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的變頻器，尤其涉及一種易于更換或安裝控制單元的變頻器。
背景技術(shù)：
目前變頻的技術(shù)廣泛使用在各種不同領(lǐng)域的電子產(chǎn)品上，最初變頻技術(shù)的出現(xiàn)，主要是使用在速度的控制上。然而隨著能源的需求下，現(xiàn)今的變頻技術(shù)除了作為機(jī)械的速度控制外，另一項(xiàng)的主要功用便是節(jié)能。
由變頻控制技術(shù)所制造的變頻裝置，如今已經(jīng)被廣泛運(yùn)作在各種領(lǐng)域，如家電產(chǎn)品中的變頻冰箱、變頻洗衣機(jī)、變頻冷氣空調(diào)，及工業(yè)用的各種電動(dòng)機(jī)裝置和設(shè)備的驅(qū)動(dòng)控制等，而用于電動(dòng)機(jī)控制的變頻裝置，既可以改變頻率，又可以控制電壓的變化，成為在各項(xiàng)電動(dòng)機(jī)裝置中不可或缺的一部份。
公知的變頻器包括控制系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，后者包括整流單元(交流變直流)、濾波單元、逆變單元(直流變交流)、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等。外界主機(jī)或是使用者通過控制系統(tǒng)操控馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。傳統(tǒng)上的控制系統(tǒng)包括控制盒(control box)、鍵盤組(key pad)、轉(zhuǎn)接接口(I/O interface)、與通信接口(communicationinterface)。
變頻器必備有控制盒，它是外界主機(jī)或使用者控制變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最基本的單元。由于不同使用者有各式各樣的應(yīng)用，因此控制盒上設(shè)置有與外界控制面板的連接端口(port)，使用者可根據(jù)需要，將適合的鍵盤組、通信接口、或是轉(zhuǎn)接接口電連接至該連接端口，從而控制馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率與電壓。
公知變頻器可能不具有任何使用者控制單元和顯示器，或者在控制盒上設(shè)置一個(gè)連接端口，并將使用者需求的控制單元通過該單一的連接端口與控制盒電連接。這些控制單元與連接端口的連接，是提供使用者簡(jiǎn)易的安裝與拆除的手段，所以這些控制單元可再輕易地安裝至另一機(jī)臺(tái)而運(yùn)用。
為了節(jié)省成本與應(yīng)用上的便利，不同的使用者可能需求不同的控制單元，在此情況下，公知的控制盒有兩種其一為具有一個(gè)連接端口的控制盒，使用者需自鍵盤組、通信接口、以及轉(zhuǎn)接接口中選擇一樣，通過外接的方式與該控制盒的連接端口電連接；其二為通信接口與轉(zhuǎn)接接口為同一連接端口，另外設(shè)置一個(gè)鍵盤組連接端口。前者的擴(kuò)充性極差，使用者僅能使用一種控制單元；后者的擴(kuò)充性雖然較好，但仍然需自通信接口與轉(zhuǎn)接接口中選擇其一作為變頻器的控制單元。
然而使用者的需求不盡相同。若使用者同時(shí)需求通信接口、鍵盤組和轉(zhuǎn)接接口時(shí)，則公知的變頻器將不適合。反過來說，如果為了滿足所有的使用者，而同時(shí)將三種控制單元內(nèi)建于變頻器上時(shí)，對(duì)于只有一、兩種控制單元需求的使用者，將造成成本與空間的浪費(fèi)。
實(shí)用新型內(nèi)容綜上所述，本實(shí)用新型的主要目的，在于提供一種將各種控制單元模塊化的變頻器。由于市場(chǎng)上使用者對(duì)變頻器的控制單元需求不一，因此為了節(jié)省成本，并使使用者可根據(jù)其需求選擇控制單元并應(yīng)用于變頻器上，本實(shí)用新型將變頻器的控制單元，包括鍵盤組、通信接口和轉(zhuǎn)接接口，進(jìn)行模塊化。以使使用者可將所需的控制單元模塊安裝在變頻器控制盒上。
同時(shí)為了方便使用者的安裝，模塊化后的各控制單元均有與控制盒對(duì)應(yīng)的卡扣部，使這些控制單元可拆卸地與控制盒連接，以形成一種易于拆拔組裝的控制系統(tǒng)。因此有利這些控制單元安裝到其它機(jī)器上而應(yīng)用，也允許使用者根據(jù)控制需求安裝控制單元，所以可降低成本與節(jié)省變頻器所占的空間。
如上所述，因此本實(shí)用新型一種將變頻器的各種控制單元模塊化后的總成(assembly)，這些控制單元模塊包括鍵盤組(key pad)模塊、轉(zhuǎn)換卡(I/O assembly)模塊及通信接口(communication assembly)模塊等；并將各模塊與變頻器的控制盒(control box)上對(duì)應(yīng)的輸出端口電連接，并與該控制盒組裝。所以控制盒可根據(jù)需求連接不同的鍵盤模塊、轉(zhuǎn)換卡模塊、或通信接口模塊。


圖1是本實(shí)用新型的立體分解圖；圖2是本實(shí)用新型另一個(gè)視角的立體分解圖；圖3是本實(shí)用新型的立體組合圖；圖4是本實(shí)用新型組合后的仰視圖；圖5是本實(shí)用新型組合后的通信接口模塊的拆卸圖；圖6是本實(shí)用新型不具有通信接口模塊時(shí)的分解圖；圖7是本實(shí)用新型不具有通信接口模塊時(shí)的立體組合圖。
附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下控制盒...10鍵盤模塊...30轉(zhuǎn)接卡...20通信接口模塊...40第一通信插槽...16 第二卡榫部...44第二通信插槽...46 通信端口...48第一鍵盤端口...15 第一卡扣部...13第二卡扣部...33第二鍵盤端口...35第一鍵盤端口...15 第二轉(zhuǎn)接插槽...22第一轉(zhuǎn)接插槽...12 第一卡榫部...14第二卡榫部...44滑蓋...50卡鉤...59 卡槽...19擋板...60 第一槽室...61第二槽室...63
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型一種將各種控制單元模塊化的變頻器。圖1是本實(shí)用新型的立體分解圖，圖2是本實(shí)用新型另一個(gè)視角的立體分解圖。結(jié)合圖1和圖2，本實(shí)用新型包括控制盒10、鍵盤模塊30、轉(zhuǎn)接卡20、與通信接口模塊40。其中控制盒10為變頻器最基本的控制單元，其下與變頻器轉(zhuǎn)換交流電與直流電的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(在本圖中未示出)相連接?？刂坪?0上具有變頻器最基本的控制電路，其為具有凹陷的本體，其中，該凹陷的本體由擋板60分隔成第一槽室61及第二槽室63。該本體上設(shè)置有許多卡扣結(jié)構(gòu)與電路插槽，用以與本實(shí)用新型其它的控制單元模塊形成可拆卸地連接。
如圖1圖2所示，通信接口模塊40為前低后高的本體，該本體的底面分別在三側(cè)邊設(shè)置第二卡榫部44，而通信接口模塊40的后側(cè)設(shè)置第二通信插槽46與RS485的通信端口48。同樣地，為將通信接口模塊40可拆卸地設(shè)置在于控制盒10上，控制盒10也為矩形本體，其后側(cè)設(shè)有第一通信插槽16。此外，控制盒10的中央形成有擋板60，將控制盒10分成前后兩個(gè)槽室。并在擋板60中央以及控制盒10兩側(cè)上分別有設(shè)第一卡榫部14，其與第二卡榫部44對(duì)應(yīng)，可利用第一卡榫部14與第二卡榫部44對(duì)應(yīng)扣合，將通信接口模塊40設(shè)置在控制盒10上。
鍵盤模塊30為單純?nèi)藶椴倏v的操作接口，利用鍵盤模塊30，用戶可手動(dòng)調(diào)整或設(shè)定變頻器某些可調(diào)參數(shù)。另外，為使中央主機(jī)同時(shí)控制不同機(jī)臺(tái)，需通過通信接口(communication assembly)將中央主機(jī)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為不同機(jī)臺(tái)所通行的通信協(xié)議。本實(shí)用新型的通信接口為整合目前通行的通信協(xié)議，所以可允許中央主機(jī)控制不同協(xié)議的變頻器。
如圖1和圖2所示，鍵盤組30為矩形體，其表面設(shè)置有多個(gè)控制鍵，另外在該側(cè)邊設(shè)置第二卡扣部33。此外，其底面設(shè)置有第二鍵盤端口35。而控制盒10中央的擋板60將其分為前后二槽室61與63，其中第一槽室61上設(shè)置有第一鍵盤端口15，兩側(cè)則設(shè)有第一卡扣部13。第一卡扣部13可與第二卡扣部33對(duì)應(yīng)扣合，第一鍵盤端口15可與第二鍵盤端口35電連接，以使鍵盤模塊30可折卸地安裝在控制盒10上。
轉(zhuǎn)接接口(I/O interface)是一種輸入、輸出信號(hào)的擴(kuò)充，主要可轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)。馬達(dá)是一個(gè)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，并由變頻器的控制系統(tǒng)控制，而變頻器的轉(zhuǎn)接接口可將控制信號(hào)顯示給客戶端。因此一般而言，如中繼卡(Relay card)與編碼器(encoder)均屬于轉(zhuǎn)接界面的范疇。本實(shí)用新型通過卡式的轉(zhuǎn)接方式，將變頻器的信號(hào)在數(shù)字與模擬間轉(zhuǎn)換。并根據(jù)不同的客戶提供其適合的不同卡。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)接接口以卡式的單一本體作為輸出信號(hào)的擴(kuò)充，因此成本較低，且可有效節(jié)省使用空間。
因此，如圖1和圖2，轉(zhuǎn)接卡20為電路板，其下表面上設(shè)置第二轉(zhuǎn)接插槽22，用以與控制盒10上的第一轉(zhuǎn)接插槽12電連接，并利用這些插槽的相互嵌合，而將轉(zhuǎn)接卡20固設(shè)在控制盒10內(nèi)。
圖3是本實(shí)用新型的立體組合圖。如圖3所示，轉(zhuǎn)接卡20埋設(shè)在本裝置內(nèi)，因此未示在本圖內(nèi)，而這些卡榫14、44與卡扣13、33為對(duì)應(yīng)扣合設(shè)置，所以鍵盤模塊30與通信接口模塊40可與控制盒10卡合成為一體的變頻器控制系統(tǒng)。而且如前所述，這些模塊化的結(jié)構(gòu)均以卡扣的手段連接，因此有利于拆卸與安裝。
圖4與圖5是本實(shí)用新型組合后的通信接口模塊40拆卸圖。如圖4與圖5所示，從本實(shí)用新型組合圖后方觀察，通信接口模塊40上的第二卡榫部44與控制盒10上的第一卡榫部14對(duì)應(yīng)嵌合后，使用者可與該側(cè)邊施加一對(duì)向力以將該側(cè)邊向內(nèi)擠壓，將這些卡榫14、44分離，所以使用者可以將通信接口模塊40往變頻器上方拔出。反之，若要將通信接口模塊40再次安裝在控制盒10上，需將這些卡榫14、44對(duì)應(yīng)定位，然后將通信接口模塊40下壓即可。從而使本實(shí)用新型成為很好拆卸與安裝的變頻器模塊化裝置。
上述的轉(zhuǎn)接卡20、鍵盤模塊30、及通信接口模塊40均為變頻器的控制系統(tǒng)之一。然而不同的使用者有不同的需求，用戶或許僅需要一種、或兩種、或三種控制單元，本實(shí)用新型允許客戶針對(duì)其特定的需求，僅購(gòu)置其所需的控制單元模塊。因此可以節(jié)省機(jī)器的購(gòu)入成本，并可有效節(jié)省變頻器不必要控制單元模塊的空間。
圖6與圖7為本實(shí)用新型不需要通信接口模塊40時(shí)的分解及立體組合示意圖。由于控制盒10上設(shè)有許多電路零件，當(dāng)通信接口模塊40不存在時(shí)，這些電路將會(huì)露在外界。所以為了保護(hù)這些電路，本實(shí)用新型另設(shè)有滑蓋50，其為矩形殼體，其內(nèi)側(cè)邊緣凸設(shè)一組卡鉤59，并與控制盒10側(cè)邊開設(shè)的卡槽19對(duì)應(yīng)設(shè)置?？刂坪?0由中央擋板60分隔為兩槽室61、63，其中第二槽室63內(nèi)可與鍵盤模塊30連接，第一槽室61則設(shè)置通信接口模塊40，所以當(dāng)缺少通信接口模塊40時(shí)，滑蓋50可與該第一槽室61對(duì)應(yīng)，并以通過卡鉤59與卡槽19對(duì)應(yīng)扣合，以使滑蓋50保護(hù)控制盒10內(nèi)部的電路零件。
然而，以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選可行實(shí)施例，并非因此即局限本實(shí)用新型的專利范圍，所以凡運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所進(jìn)行的等效結(jié)構(gòu)變化，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理皆包含在本實(shí)用新型所涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種變頻器模塊化的控制單元，作為變頻器的控制系統(tǒng)，其特征在于，其包括控制盒，其設(shè)置有第一槽室與第二槽室，所述第一槽室底部設(shè)置有第一轉(zhuǎn)接插槽，側(cè)壁上設(shè)有第一卡榫部，所述第二槽室側(cè)邊設(shè)置有第一卡扣部；鍵盤模塊，設(shè)置在所述第二槽室，側(cè)邊設(shè)置第二卡扣部，所述第二卡扣部與所述第一卡扣部可拆卸地卡合；轉(zhuǎn)接接口模塊，其為電路板，底面設(shè)置有第二轉(zhuǎn)接插槽，所述第二轉(zhuǎn)接插槽連接所述第一槽室上設(shè)置的第一轉(zhuǎn)接插槽；通信接口模塊，設(shè)置在第一槽室，所述通信接口模塊側(cè)邊設(shè)置有第二卡榫部，所述第二卡榫部與所述第一卡榫部對(duì)應(yīng)設(shè)置并且可拆卸地連接。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊化控制單元，其特征在于，所述第二卡扣部為卡勾，所述第一卡扣部為開孔。
3.如權(quán)利要求1所述的模塊化控制單元，其特征在于，所述第二卡榫部為榫頭，所述第一卡榫部為卯眼，所述榫頭與所述卯眼可拆卸地接合。
4.一種變頻器模塊化控制單元，其特征在于，包括控制盒，設(shè)置有第一槽室與第二槽室，其中，所述第一槽室側(cè)壁上設(shè)置有第一卡勾部，底部設(shè)置有第一轉(zhuǎn)接插槽，且所述第二槽室側(cè)邊設(shè)置有第一卡扣部；鍵盤模塊，設(shè)置在第一槽室內(nèi)，側(cè)邊設(shè)置有第二卡扣部，所述第二卡扣部與第二槽室側(cè)邊的第一卡扣部可拆卸地卡合；轉(zhuǎn)接接口模塊，其為矩形的電路板，底面設(shè)置有第二轉(zhuǎn)接插槽，所述第二轉(zhuǎn)接插槽連接所述第一槽室上設(shè)置的第一轉(zhuǎn)接插槽；滑蓋，覆蓋在第一槽室上，其兩側(cè)內(nèi)緣設(shè)置有第二卡勾部，所述第二卡勾部與所述第一卡勾部對(duì)應(yīng)設(shè)置，并可拆卸地與所述第一卡勾部連接。
5.如權(quán)利要求4所述的模塊化控制單元，其特征在于，所述第一卡勾部為卡鉤，第二卡勾部為卡槽。
專利摘要一種變頻器模塊化的控制單元，這些控制單元模塊包括鍵盤模塊(key pad)、轉(zhuǎn)換卡模塊(I/O assembly)及通信接口模塊(communication assembly)；并將各模塊與變頻器的控制盒(control box)上對(duì)應(yīng)設(shè)置接合部，使這些模塊與該控制盒可拆卸地組裝。所以控制盒可根據(jù)需求連接不同的鍵盤模塊、轉(zhuǎn)換卡模塊、或通信接口模塊。
文檔編號(hào)H02M1/00GK2870290SQ20062000230
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2006年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月26日
發(fā)明者蔡至仲, 趙育彬 申請(qǐng)人:臺(tái)達(dá)電子工業(yè)股份有限公司