吊扇启动角位锁定方法及具有启动角位锁定功能的吊扇

摘要

本发明主要揭示一种吊扇启动角位锁定方法，用于解决现有吊扇需启动找角的问题，该方法可应用于控制一吊扇的马达运转的一控制器，该马达具有一闲置模式及一驱风模式，该马达具有一预定角位，该控制器设定一预定角度，该方法的步骤可包含：若该马达处于该闲置模式，该控制器侦测该预定角位是否位于该预定角度，若判断为是，该控制器经由一驱动器锁定该马达，若判断为否，该控制器经由该驱动器驱使该马达的预定角位转至该预定角度，用以锁定该马达。借此，可确实解决上述问题。

说明书

技术领域

本发明是关于一种风扇控制方法；特别是关于一种吊扇启动角位锁定方法。

背景技术

现有吊扇(ceiling fan)可装设于室内天花板，使用者可通过开关控制吊扇供电状态，使马达带动扇叶的叶片产生气流，以利室内空气循环或散热等用途。

以现有直流吊扇为例，通常可由通用控制器控制马达转动，随马达装设的扇叶大小不同，马达所需输出的转动惯量及扭力等参数亦须改变，否则吊扇启动时将会产生抖动或逆转角度过大等异状。为了改善此情况，该通用控制器须先经过学习(learning)过程，用以产生适当电流启动吊扇。

值得注意的是，现有直流吊扇停止转动后，马达的磁极可能位于未知的位置，为了避免启动(或起转)失败，启动时须先进行“启动找角过程”，如：以较大电流驱动马达，待找到适当角位后，以便驱使风扇产生气流。惟，该启动找角过程常会产生令人不适的杂音、异音或逆转角度过大，故而无法用于要求风扇安静运转的场所。

有鉴于此，有必要改善上述先前技术的缺点，以符合实际需求，提升其实用性。

发明内容

本发明提供一种吊扇启动角位锁定方法，可在马达闲置时，控制马达转至预定位置后锁定，等到马达需启动时，无须找角即可直接运转用于产生气流。

本发明另提供一种吊扇启动角位锁定方法，可在马达转动趋缓时，控制马达停至预定位置后锁定，等到马达需启动时，无须找角即可直接运转用于产生气流。

本发明另提供一种具有启动角位锁定功能的吊扇，可在马达闲置时，控制马达转至预定位置后锁定，等到马达需启动时，无须找角即可直接运转用于产生气流。

本发明另提供一种具有启动角位锁定功能的吊扇，可在吊扇的马达转动量趋缓时，控制马达停至预定位置后锁定，等到马达需启动时，无须找角即可直接运转用于产生气流。

本发明揭示一种吊扇启动角位锁定方法，可应用于控制一吊扇的马达运转的一控制器，该马达具有一闲置模式及一驱风模式，该闲置模式待命进入该驱风模式，该驱风模式是由该马达持续运转以产生气流，该马达具有一预定角位，该控制器设定一预定角度，该方法的步骤可包含：若该马达处于该闲置模式，该控制器侦测该预定角位是否位于该预定角度，若判断为是，该控制器经由一驱动器锁定该马达，若判断为否，该控制器经由该驱动器驱使该马达的预定角位转至该预定角度，用以锁定该马达。

本发明另揭示一种吊扇启动角位锁定方法，可应用于控制一吊扇的马达运转的一控制器，该马达具有一驱风模式及一惯转模式，该驱风模式是由该马达持续运转以产生气流，若该马达供电中断，该马达进入该惯转模式，该马达具有一预定角位，该控制器设定一预定角度，该方法的步骤可包含：若该马达处于该驱风模式，该控制器侦测该预定角位，若该马达处于该惯转模式，该控制器经由一驱动器对该马达施加一减速力矩，使该马达的预定角位停至该预定角度，用以锁定该马达。

本发明另揭示一种具有启动角位锁定功能的吊扇，可包含：一马达，具有一预定角位，用以带动数个扇叶；及一控制器，设定一预定角度，用以控制该马达运转；其中，该马达具有一闲置模式及一驱风模式，该闲置模式待命进入该驱风模式，该驱风模式是由该马达持续运转以产生气流，若该马达处于该闲置模式，该控制器侦测该预定角位是否位于该预定角度，若判断为是，该控制器经由一驱动器锁定该马达，若判断为否，该控制器经由该驱动器驱使该马达的预定角位转至该预定角度，用以锁定该马达。

本发明另揭示一种具有启动角位锁定功能的吊扇，可包含：一马达，具有一预定角位，用以带动数个扇叶；及一控制器，设定一预定角度，用以控制该马达运转；其中，该马达具有一驱风模式及一惯转模式，该驱风模式是由该马达持续运转以产生气流，若该马达供电中断，该马达进入该惯转模式，若该马达处于该驱风模式，该控制器侦测该预定角位，若该马达处于该惯转模式，该控制器经由一驱动器对该马达施加一减速力矩，使该马达的预定角位停至该预定角度，用以锁定该马达。

所述预定角度可为一电气角度；该控制器与该马达之间可电性连接该驱动器，供该控制器经由该驱动器致动该马达；该控制器可为一微控制器或一数位讯号处理器。借此，可由该控制器自动侦测该马达的预定角位，以便进一步得知该预定角位与预定角度之间的差距，并依据该差距致动该马达，使该马达的预定角位锁定于该预定角度。

若所述马达处于该惯转模式或该闲置模式，该控制器可判断该马达的转速是否大于一转速限值，若判断为是，该控制器控制该驱动器输出讯号对该马达施加该减速力矩，直到该马达的转速不大于该转速限值为止，若判断为否，该控制器控制该马达的预定角位停至该预定角度；该转速限值的范围可介于2至10r.p.m.。借此，当该马达处于该惯转模式或该闲置模式时，可避免该马达的转速过高，以便确保该马达的预定角位可停至该预定角度。

上揭具有启动角位锁定功能的吊扇及吊扇启动角位锁定方法，可于该吊扇闲置、受风吹动或惯性旋转时，由该控制器控制该马达锁定于预定位置，待需由该吊扇产生气流时，即可直接启动该吊扇持续顺畅运转，无需再进行现有“启动找角过程”，以避免产生令人不适的杂音或异音等，可以达到“启动后运转顺畅”、“降低启动音量”及“避免启动失败”等功效，可应用于需要风扇安静运转的场所，可进一步增加吊扇使用需求量。

附图说明

图1：是本发明的具有启动角位锁定功能的吊扇实施例的方块示意图。

图2：是本发明的具有启动角位锁定功能的吊扇实施例的组合剖视图。

图3：是本发明的吊扇启动角位锁定方法实施例的运作流程图。

【附图标记说明】

1 吊扇

11马达111定子

112 转子

12控制器

13驱动器14扇叶

M_d闲置模式>r惯转模式

M_v驱风模式。

具体实施方式

为让本发明的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

本发明全文所述的方向性用语，例如“前”、“后”、“左”、“右”、“上(顶)”、“下(底)”、“内”、“外”、“侧”等，主要参考附图的方向，各方向性用语仅用以辅助说明及理解本发明的各实施例，非用以限制本发明。

本发明全文所述的“闲置模式”(idle mode)，指吊扇非用于产生气流时待命运作的模式，如：扇叶静止不动或受风力吹动等，本发明所属技术领域中普通技术人员可以理解。

本发明全文所述的“驱风模式”(ventilation mode)，指吊扇利用电力驱动而产生气流时的运转模式，如：扇叶持续转动，本发明所属技术领域中普通技术人员可以理解。

本发明全文所述的“惯转模式”(inertia mode)，指吊扇运转用的供电中断后，该扇叶仍受其它外力(如：转动惯量)带动而旋转的模式，本发明所属技术领域中普通技术人员可以理解。

请参阅图1所示，其是本发明的具有启动角位锁定功能的吊扇实施例的方块示意图。其中，该实施例的吊扇1可包含一马达11及一控制器12，该控制器12可用以控制该马达11运转，如：该控制器12与该马达11之间可电性连接一驱动器13，供该控制器12经由该驱动器13驱动(driving)或制动(braking)该马达11，使该马达11可带动数个扇叶(blade)14，用以产生气流。

在此实施例中，该马达11可为各式适用于吊扇的内转子或外转子马达，如：三相无感应器直流无刷马达(3-phase sensorless BLDC motor)，如图2所示，该马达11可具有一定子(stator)111及一转子(rotor)112，该转子112可相对该定子111转动，且该转子112可结合该扇叶14，用以带动该扇叶14旋转，该马达11具有一预定角位(presetposition)，如：该马达11的转子112的转动原点，如：转子112的数个磁极中的任一极中间位置等；另，该控制器12可为具有马达控制功能的装置，如：微控制器(MCU)、数位讯号处理器(DSP)或特定功能积体电路(ASIC)等，该控制器12可用以预存一控制逻辑(controllogic，如：硬体电路或软体程式等)及其所需的资料，如：该控制器12可设定至少一预定角度(preset angle，如：电气角度)，用以控制该马达11锁定于预定位置；另，该驱动器13可为适当的马达驱动器，如：全桥或半桥式电路等，该驱动器13可受控于该控制器12的讯号(如：脉波、弦波或直流电压等)，而产生适当的开关变化，用以控制该马达11的定子111的电流方向，而驱动或制动该转子112，其控制方式所属技术领域中普通技术人员可以理解，在此容不赘述；该驱动器13与控制器12可整合于一电路板(PCB)，惟不以此为限。以下另举例说明该实施例的吊扇1的运作态样，惟不以此为限。

请参阅图3所示，其是本发明的吊扇启动角位锁定方法实施例的运作流程图。请一并参阅图1所示，其中，该方法实施例可实现于上述控制逻辑，惟不以此为限，以便应用于控制上述吊扇1的马达11运转的控制器12，该控制器12可经由该驱动器13致动(actuating)该马达11。

举例而言，该控制器12可先进行一初始化程序，如：设定转速讯号、驱动电流及其他预设的参数等，供该控制器12经由该驱动器13致动该马达11，使该马达11具有一闲置模式(idle>d及一驱风模式(ventilation>v。其中，该闲置模式M_d待命进入该驱风模式M_v，该驱风模式M_v可由该控制器12控制该驱动器13持续供电至该马达11，使该马达11持续运转带动扇叶14以产生气流，该方法的步骤可包含：若该马达11处于该闲置模式M_d，该控制器12及该驱动器13接收电力待命操控该马达11，该控制器12可侦测该预定角位是否位于该预定角度，如：该控制器12可经由该驱动器13轮流送电至该马达11的不同线圈，使该马达11转动，经由该马达11内部的线圈电性特征(如：电流或反电动势等)随时间的变化量，可以得知该变化量与马达转动位置的对应关系(如：转动特性曲线)，用以侦测该马达11的预定角位是否位于该预定角度(如：可查表或依圆周与转角比例换算等)，若判断为“是”，该控制器12可控制该驱动器13输出讯号(如：可供该马达11维持锁止状态的讯号)，用以锁定该马达11；若判断为“否”，表示该预定角位与预定角度之间具有差距，该控制器12可控制该驱动器13输出讯号(如：可供该马达11旋转一角度的讯号)，依据该差距致动该马达11，使该马达11的预定角位转至该预定角度，用以锁定该马达11。借此，当该吊扇1的马达11闲置时，可由该控制器12控制该马达11锁定于预定位置，待需由该吊扇1产生气流时，即可直接启动该吊扇1运转，无需进行现有“启动找角过程”，以避免产生令人不适的杂音、异音或逆转角度过大等。

此外，受控于该控制器12的马达11停止产生气流时，该马达11及扇叶14仍可能由其它外力带动，如：该扇叶14可由转动惯量带动而惯性运转，或该扇叶14可受风吹动而由风力带动等。此时，该控制器12亦可逐渐控制该旋转中的马达11的预定角位停至该预定角度，举例说明如后。

举例而言，如第1及3图所示，该控制器12可经由该驱动器13致动该马达11，使该马达11具有上述驱风模式M_v及一惯转模式(inertiamode)M_r，该驱风模式M_v如上所述，若该马达11供电中断，则该马达11进入该惯转模式M_r。该方法的步骤可包含：若该马达11处于该驱风模式M_v，该控制器12可侦测该预定角位；若该马达11处于该惯转模式M_r，该控制器12可控制该驱动器13输出讯号对该马达11施加一减速力矩，如：控制该马达11的定子线圈形成封闭回路产生煞车力等，使该马达11的预定角位逐渐停至该预定角度，用以锁定该马达11。借此，于该马达转动趋缓时，可由该控制器12控制该马达11锁定于预定位置，等到需由该吊扇1产生气流时，即可直接启动该吊扇1运转，无需进行现有“启动找角过程”，以避免产生令人不适的杂音、异音或逆转角度过大等。

在此例中，若该马达11处于该惯转模式M_r或闲置模式M_d，该控制器12可判断该马达11的转速是否大于一转速限值(rotation>

借此，本发明上述实施例于该吊扇1闲置、受风吹动或惯性旋转时，可由该控制器12自动侦测该马达11的预定角位，以便进一步得知该预定角位与预定角度之间的差距，并依据该差距致动该马达11，使该马达11的预定角位锁定于该预定角度，等到该吊扇1的马达11需启动时，即可直接启动该吊扇1持续顺畅运转用于产生气流，无需再进行现有“启动找角过程”，以避免产生令人不适的杂音、异音或逆转角度过大等，可以达到“启动后运转顺畅”、“降低启动音量”及“避免启动失败”等功效，可应用于需要风扇安静运转的场所，可进一步增加吊扇使用需求量。