专利名称：变频器模块化控制单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种将电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的变频器，尤其涉及一种易于更换或安装控制单元的变频器。
背景技术：
目前变频的技术广泛使用在各种不同领域的电子产品上，最初变频技术的出现，主要是使用在速度的控制上。然而随着能源的需求下，现今的变频技术除了作为机械的速度控制外，另一项的主要功用便是节能。
由变频控制技术所制造的变频装置，如今已经被广泛运作在各种领域，如家电产品中的变频冰箱、变频洗衣机、变频冷气空调，及工业用的各种电动机装置和设备的驱动控制等，而用于电动机控制的变频装置，既可以改变频率，又可以控制电压的变化，成为在各项电动机装置中不可或缺的一部份。
公知的变频器包括控制系统与驱动系统，后者包括整流单元(交流变直流)、滤波单元、逆变单元(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等。外界主机或是使用者通过控制系统操控马达的运转模式。传统上的控制系统包括控制盒(control box)、键盘组(key pad)、转接接口(I/O interface)、与通信接口(communicationinterface)。
变频器必备有控制盒，它是外界主机或使用者控制变频器驱动系统最基本的单元。由于不同使用者有各式各样的应用，因此控制盒上设置有与外界控制面板的连接端口(port)，使用者可根据需要，将适合的键盘组、通信接口、或是转接接口电连接至该连接端口，从而控制马达的运转频率与电压。
公知变频器可能不具有任何使用者控制单元和显示器，或者在控制盒上设置一个连接端口，并将使用者需求的控制单元通过该单一的连接端口与控制盒电连接。这些控制单元与连接端口的连接，是提供使用者简易的安装与拆除的手段，所以这些控制单元可再轻易地安装至另一机台而运用。
为了节省成本与应用上的便利，不同的使用者可能需求不同的控制单元，在此情况下，公知的控制盒有两种其一为具有一个连接端口的控制盒，使用者需自键盘组、通信接口、以及转接接口中选择一样，通过外接的方式与该控制盒的连接端口电连接；其二为通信接口与转接接口为同一连接端口，另外设置一个键盘组连接端口。前者的扩充性极差，使用者仅能使用一种控制单元；后者的扩充性虽然较好，但仍然需自通信接口与转接接口中选择其一作为变频器的控制单元。
然而使用者的需求不尽相同。若使用者同时需求通信接口、键盘组和转接接口时，则公知的变频器将不适合。反过来说，如果为了满足所有的使用者，而同时将三种控制单元内建于变频器上时，对于只有一、两种控制单元需求的使用者，将造成成本与空间的浪费。
实用新型内容综上所述，本实用新型的主要目的，在于提供一种将各种控制单元模块化的变频器。由于市场上使用者对变频器的控制单元需求不一，因此为了节省成本，并使使用者可根据其需求选择控制单元并应用于变频器上，本实用新型将变频器的控制单元，包括键盘组、通信接口和转接接口，进行模块化。以使使用者可将所需的控制单元模块安装在变频器控制盒上。
同时为了方便使用者的安装，模块化后的各控制单元均有与控制盒对应的卡扣部，使这些控制单元可拆卸地与控制盒连接，以形成一种易于拆拔组装的控制系统。因此有利这些控制单元安装到其它机器上而应用，也允许使用者根据控制需求安装控制单元，所以可降低成本与节省变频器所占的空间。
如上所述，因此本实用新型一种将变频器的各种控制单元模块化后的总成(assembly)，这些控制单元模块包括键盘组(key pad)模块、转换卡(I/O assembly)模块及通信接口(communication assembly)模块等；并将各模块与变频器的控制盒(control box)上对应的输出端口电连接，并与该控制盒组装。所以控制盒可根据需求连接不同的键盘模块、转换卡模块、或通信接口模块。
图1是本实用新型的立体分解图；图2是本实用新型另一个视角的立体分解图；图3是本实用新型的立体组合图；图4是本实用新型组合后的仰视图；图5是本实用新型组合后的通信接口模块的拆卸图；图6是本实用新型不具有通信接口模块时的分解图；图7是本实用新型不具有通信接口模块时的立体组合图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下控制盒...10键盘模块...30转接卡...20通信接口模块...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第一键盘端口...15 第一卡扣部...13第二卡扣部...33第二键盘端口...35第一键盘端口...15 第二转接插槽...22第一转接插槽...12 第一卡榫部...14第二卡榫部...44滑盖...50卡钩...59 卡槽...19挡板...60 第一槽室...61第二槽室...63
具体实施方式
图1是本实用新型一种将各种控制单元模块化的变频器。图1是本实用新型的立体分解图，图2是本实用新型另一个视角的立体分解图。结合图1和图2，本实用新型包括控制盒10、键盘模块30、转接卡20、与通信接口模块40。其中控制盒10为变频器最基本的控制单元，其下与变频器转换交流电与直流电的驱动系统(在本图中未示出)相连接。控制盒10上具有变频器最基本的控制电路，其为具有凹陷的本体，其中，该凹陷的本体由挡板60分隔成第一槽室61及第二槽室63。该本体上设置有许多卡扣结构与电路插槽，用以与本实用新型其它的控制单元模块形成可拆卸地连接。
如图1图2所示，通信接口模块40为前低后高的本体，该本体的底面分别在三侧边设置第二卡榫部44，而通信接口模块40的后侧设置第二通信插槽46与RS485的通信端口48。同样地，为将通信接口模块40可拆卸地设置在于控制盒10上，控制盒10也为矩形本体，其后侧设有第一通信插槽16。此外，控制盒10的中央形成有挡板60，将控制盒10分成前后两个槽室。并在挡板60中央以及控制盒10两侧上分别有设第一卡榫部14，其与第二卡榫部44对应，可利用第一卡榫部14与第二卡榫部44对应扣合，将通信接口模块40设置在控制盒10上。
键盘模块30为单纯人为操纵的操作接口，利用键盘模块30，用户可手动调整或设定变频器某些可调参数。另外，为使中央主机同时控制不同机台，需通过通信接口(communication assembly)将中央主机的信号转换为不同机台所通行的通信协议。本实用新型的通信接口为整合目前通行的通信协议，所以可允许中央主机控制不同协议的变频器。
如图1和图2所示，键盘组30为矩形体，其表面设置有多个控制键，另外在该侧边设置第二卡扣部33。此外，其底面设置有第二键盘端口35。而控制盒10中央的挡板60将其分为前后二槽室61与63，其中第一槽室61上设置有第一键盘端口15，两侧则设有第一卡扣部13。第一卡扣部13可与第二卡扣部33对应扣合，第一键盘端口15可与第二键盘端口35电连接，以使键盘模块30可折卸地安装在控制盒10上。
转接接口(I/O interface)是一种输入、输出信号的扩充，主要可转换数字信号与模拟信号。马达是一个动力机构，并由变频器的控制系统控制，而变频器的转接接口可将控制信号显示给客户端。因此一般而言，如中继卡(Relay card)与编码器(encoder)均属于转接界面的范畴。本实用新型通过卡式的转接方式，将变频器的信号在数字与模拟间转换。并根据不同的客户提供其适合的不同卡。本实用新型的转接接口以卡式的单一本体作为输出信号的扩充，因此成本较低，且可有效节省使用空间。
因此，如图1和图2，转接卡20为电路板，其下表面上设置第二转接插槽22，用以与控制盒10上的第一转接插槽12电连接，并利用这些插槽的相互嵌合，而将转接卡20固设在控制盒10内。
图3是本实用新型的立体组合图。如图3所示，转接卡20埋设在本装置内，因此未示在本图内，而这些卡榫14、44与卡扣13、33为对应扣合设置，所以键盘模块30与通信接口模块40可与控制盒10卡合成为一体的变频器控制系统。而且如前所述，这些模块化的结构均以卡扣的手段连接，因此有利于拆卸与安装。
图4与图5是本实用新型组合后的通信接口模块40拆卸图。如图4与图5所示，从本实用新型组合图后方观察，通信接口模块40上的第二卡榫部44与控制盒10上的第一卡榫部14对应嵌合后，使用者可与该侧边施加一对向力以将该侧边向内挤压，将这些卡榫14、44分离，所以使用者可以将通信接口模块40往变频器上方拔出。反之，若要将通信接口模块40再次安装在控制盒10上，需将这些卡榫14、44对应定位，然后将通信接口模块40下压即可。从而使本实用新型成为很好拆卸与安装的变频器模块化装置。
上述的转接卡20、键盘模块30、及通信接口模块40均为变频器的控制系统之一。然而不同的使用者有不同的需求，用户或许仅需要一种、或两种、或三种控制单元，本实用新型允许客户针对其特定的需求，仅购置其所需的控制单元模块。因此可以节省机器的购入成本，并可有效节省变频器不必要控制单元模块的空间。
图6与图7为本实用新型不需要通信接口模块40时的分解及立体组合示意图。由于控制盒10上设有许多电路零件，当通信接口模块40不存在时，这些电路将会露在外界。所以为了保护这些电路，本实用新型另设有滑盖50，其为矩形壳体，其内侧边缘凸设一组卡钩59，并与控制盒10侧边开设的卡槽19对应设置。控制盒10由中央挡板60分隔为两槽室61、63，其中第二槽室63内可与键盘模块30连接，第一槽室61则设置通信接口模块40，所以当缺少通信接口模块40时，滑盖50可与该第一槽室61对应，并以通过卡钩59与卡槽19对应扣合，以使滑盖50保护控制盒10内部的电路零件。
然而，以上所述仅为本实用新型的优选可行实施例，并非因此即局限本实用新型的专利范围，所以凡运用本实用新型说明书及附图内容所进行的等效结构变化，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理皆包含在本实用新型所涵盖的范围内。
权利要求1.一种变频器模块化的控制单元，作为变频器的控制系统，其特征在于，其包括控制盒，其设置有第一槽室与第二槽室，所述第一槽室底部设置有第一转接插槽，侧壁上设有第一卡榫部，所述第二槽室侧边设置有第一卡扣部；键盘模块，设置在所述第二槽室，侧边设置第二卡扣部，所述第二卡扣部与所述第一卡扣部可拆卸地卡合；转接接口模块，其为电路板，底面设置有第二转接插槽，所述第二转接插槽连接所述第一槽室上设置的第一转接插槽；通信接口模块，设置在第一槽室，所述通信接口模块侧边设置有第二卡榫部，所述第二卡榫部与所述第一卡榫部对应设置并且可拆卸地连接。
2.如权利要求1所述的模块化控制单元，其特征在于，所述第二卡扣部为卡勾，所述第一卡扣部为开孔。
3.如权利要求1所述的模块化控制单元，其特征在于，所述第二卡榫部为榫头，所述第一卡榫部为卯眼，所述榫头与所述卯眼可拆卸地接合。
4.一种变频器模块化控制单元，其特征在于，包括控制盒，设置有第一槽室与第二槽室，其中，所述第一槽室侧壁上设置有第一卡勾部，底部设置有第一转接插槽，且所述第二槽室侧边设置有第一卡扣部；键盘模块，设置在第一槽室内，侧边设置有第二卡扣部，所述第二卡扣部与第二槽室侧边的第一卡扣部可拆卸地卡合；转接接口模块，其为矩形的电路板，底面设置有第二转接插槽，所述第二转接插槽连接所述第一槽室上设置的第一转接插槽；滑盖，覆盖在第一槽室上，其两侧内缘设置有第二卡勾部，所述第二卡勾部与所述第一卡勾部对应设置，并可拆卸地与所述第一卡勾部连接。
5.如权利要求4所述的模块化控制单元，其特征在于，所述第一卡勾部为卡钩，第二卡勾部为卡槽。
专利摘要一种变频器模块化的控制单元，这些控制单元模块包括键盘模块(key pad)、转换卡模块(I/O assembly)及通信接口模块(communication assembly)；并将各模块与变频器的控制盒(control box)上对应设置接合部，使这些模块与该控制盒可拆卸地组装。所以控制盒可根据需求连接不同的键盘模块、转换卡模块、或通信接口模块。
文档编号H02M1/00GK2870290SQ20062000230
公开日2007年2月14日 申请日期2006年1月26日 优先权日2006年1月26日
发明者蔡至仲, 赵育彬 申请人:台达电子工业股份有限公司