專利名稱：通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，特別涉及一種適用于有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)控制的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代伺服控·制技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)伺服控制系統(tǒng)對(duì)直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高，在設(shè)計(jì)伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí)不僅要求高集成度、高控制精度、高可靠性、小體積，同時(shí)兼顧系統(tǒng)設(shè)計(jì)的數(shù)字化和經(jīng)濟(jì)成本。傳統(tǒng)的全數(shù)字直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)具有單一性，需要根據(jù)被控對(duì)象分別設(shè)計(jì)有刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，這就使得伺服驅(qū)動(dòng)器的通用性降低，限制了伺服驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用場(chǎng)合。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠同時(shí)滿足有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用場(chǎng)合控制需要的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器包括控制器模塊和功率驅(qū)動(dòng)模塊；所述控制器模塊包括微型控制器單元、可編程邏輯處理單元、人機(jī)接口單元和第一反饋信號(hào)接收單元；第一反饋信號(hào)接收單元包括差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和霍爾信號(hào)接口電路；功率驅(qū)動(dòng)模塊包括磁耦隔離放大單元和智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元；可編程邏輯處理單元通過(guò)差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路與有刷直流電機(jī)或無(wú)刷直流電機(jī)的編碼器信號(hào)接口連接，通過(guò)霍爾信號(hào)接口電路與無(wú)刷直流電機(jī)的霍爾傳感器連接；差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將電機(jī)編碼器的A+、A-、B+、B-、Z+、Z-6路差分/[目號(hào)轉(zhuǎn)換為A、B、Z 二路脈沖/[目號(hào)；可編程邏輯處理單兀接收A、B、Z三路脈沖信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)霍爾信號(hào)接口電路捕捉來(lái)自無(wú)刷直流電機(jī)霍爾傳感器接口的信號(hào)并進(jìn)行換向處理；微型控制器單元通過(guò)人機(jī)接口單元接收來(lái)自上位機(jī)的控制指令，并根據(jù)控制指令和來(lái)自可編程邏輯處理單元的編碼器計(jì)數(shù)值計(jì)算數(shù)字控制量，可編程邏輯處理單元讀取微型控制器單元的數(shù)字控制量并比較產(chǎn)生PWM控制信號(hào)；智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元具有U、V、W三個(gè)接線端子；可編程邏輯處理單元產(chǎn)生的PWM控制信號(hào)經(jīng)過(guò)磁耦隔離放大單元輸出，驅(qū)動(dòng)智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元上、下橋臂的開(kāi)關(guān)信號(hào)，從而調(diào)節(jié)加在電機(jī)兩端的電壓大小，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的閉環(huán)控制。本發(fā)明中可編程邏輯處理單元可通過(guò)霍爾信號(hào)接口電路與無(wú)刷直流電機(jī)的霍爾傳感器連接，進(jìn)行換向處理；智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元具有U、V、W三個(gè)接線端子，可以通過(guò)U、V兩個(gè)接線端子與有刷直流電機(jī)連接，也可以通過(guò)U、V、W三個(gè)接線端子與無(wú)刷直流電機(jī)連接，因而能夠適用于有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)的控制場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)了伺服控制的全數(shù)字化，具有集成度高、通用性強(qiáng)、控制靈活的特點(diǎn)。所述人機(jī)接口單元包括串口擴(kuò)展芯片、RS232接口電路和RS422接口電路；微型控制器單元與串口擴(kuò)展芯片連接，串口擴(kuò)展芯片通過(guò)RS232接口電路、RS422接口電路與上位機(jī)連接，為微型控制器單元與上位機(jī)的全雙工通信提供通道。
所述控制器模塊還包括液晶顯示屏；液晶顯示屏與微型控制器單元連接，用于實(shí)時(shí)顯示伺服控制系統(tǒng)當(dāng)前的角位置、角速度以及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等控制信息；所述控制器模塊還包括編碼器接口，微型控制器單元通過(guò)編碼器接口與電機(jī)編碼器計(jì)數(shù)電路連 接，微型控制器單元根據(jù)接收的來(lái)自編碼器計(jì)數(shù)電路的碼值反饋信號(hào)和來(lái)自上位機(jī)的控制指令計(jì)算數(shù)字控制量。因此本發(fā)明不僅適用于帶有編碼器計(jì)數(shù)電路的電機(jī)控制，也適用于自身不帶有編碼器計(jì)數(shù)電路的電機(jī)控制。所述控制器模塊還包括電流傳感器單元和電流檢測(cè)單元；電流傳感器單元由兩個(gè)電流轉(zhuǎn)電壓檢測(cè)傳感器LEM組成，兩個(gè)電流轉(zhuǎn)電壓檢測(cè)傳感器LEM檢測(cè)智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元輸出的兩相電流信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電流檢測(cè)單元將兩個(gè)電流轉(zhuǎn)電壓檢測(cè)傳感器LEM輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為微型控制器單兀AD模塊可以米集的(T5V電壓；微型控制器單元利用電流檢測(cè)單元檢測(cè)到的電流采樣值、讀取的編碼器計(jì)數(shù)值和來(lái)自上位機(jī)的控制指令執(zhí)行控制器算法并輸出數(shù)字控制量到可編程邏輯處理單元。所述控制器模塊還包括故障檢測(cè)電路；智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)故障檢測(cè)電路將檢測(cè)故障信號(hào)反饋到可編程邏輯處理單元，由可編程邏輯處理單元進(jìn)行故障處理。微型控制器單元通過(guò)數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線讀取可編程邏輯處理單元的編碼器計(jì)數(shù)值，利用電流檢測(cè)單元檢測(cè)到的電流采樣值、讀取的編碼器計(jì)數(shù)值和來(lái)自上位機(jī)的控制指令執(zhí)行控制器算法并通過(guò)上述總線輸出數(shù)字控制量到可編程邏輯處理單元，可編程邏輯處理單元根據(jù)讀取的數(shù)字控制量比較產(chǎn)生PWM控制信號(hào)。所述功率驅(qū)動(dòng)模塊還包括電源輸入單元；電源輸入單元包括直流輸入接口、單相交流輸入接口、整流濾波電路，直流輸入接口直流電壓的正極性端接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的P端，負(fù)極性端接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的N端；單相交流輸入接口通過(guò)整流濾波電路連接到智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖I為本發(fā)明的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器由控制器模塊和功率驅(qū)動(dòng)模塊兩大部分組成?？刂破髂K包括微型控制器單元、可編程邏輯處理單元、人機(jī)接口單元、液晶顯示屏、第一反饋信號(hào)接收單元、第二反饋信號(hào)接收單元以及電流傳感器單元、電流檢測(cè)單元和故障檢測(cè)電路。功率驅(qū)動(dòng)模塊包括磁耦隔離放大單元、智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元和電源輸入單元?？刂破髂K的微型控制器單元是全數(shù)字伺服控制器的核心，與液晶顯示屏、第二反饋信號(hào)接收單元、人機(jī)接口單元、可編程邏輯處理單元、電流檢測(cè)單元相連接。它通過(guò)第二反饋信號(hào)接收單元接收來(lái)自直流電機(jī)編碼器的計(jì)數(shù)碼值反饋信號(hào)，通過(guò)人機(jī)接口單元接收來(lái)自上位機(jī)的控制指令，并控制液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示控制信息，同時(shí)通過(guò)AD接口采集來(lái)自電流檢測(cè)單元的電流，完成控制算法的計(jì)算和向可編程邏輯處理單元輸出數(shù)字控制量。液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示電機(jī)伺服控制系統(tǒng)當(dāng)前的角位置、角速度以及系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等控制信息。第二反饋信號(hào)接收單元包括兩個(gè)編碼器接口，微型控制器單元通過(guò)兩個(gè)編碼器接口與直流電機(jī)的編碼器計(jì)數(shù)電路連接，接收來(lái)自直流電機(jī)編碼器的計(jì)數(shù)碼值反饋信號(hào)?？刂破髂K的人機(jī)接口單元包括串口擴(kuò)展芯片、RS232接口電路和RS422接口電路。微型控制器單元與串口擴(kuò)展芯片連接，串口擴(kuò)展芯片通過(guò)RS232接口電路和RS422接口電路與上位機(jī)連接；擴(kuò)展的串口為微型控制器與上位機(jī)的全雙工通信提供了通道?？刂破髂K的可編程邏輯處理單元與第一反饋信號(hào)接收單元、故障檢測(cè)電路、磁耦隔離放大單元相連接，它主要負(fù)責(zé)協(xié)同微型控制器單元進(jìn)行通信并完成PWM控制信號(hào)的產(chǎn)生和輸出，通過(guò)第二反饋信號(hào)接收單元接收來(lái)自直流電機(jī)(包括有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直 流電機(jī))編碼器信號(hào)接口的脈沖信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)，捕捉來(lái)自直流電機(jī)霍爾傳感器接口的信號(hào)并進(jìn)行換向處理，檢測(cè)來(lái)自智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的故障信號(hào)并進(jìn)行及時(shí)的故障處理。第二反饋信號(hào)接收單元包括差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和霍爾信號(hào)接口電路；差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將直流電機(jī)編碼器輸出的差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為A、B、Z三路脈沖信號(hào)，并送給可編程邏輯處理單元；霍爾信號(hào)接口電路檢測(cè)無(wú)刷直流電機(jī)換向信號(hào)并將其送給可編程邏輯處理單元，由可編程邏輯處理單元進(jìn)行換向處理?？刂破髂K的電流傳感器單元的輸入接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的U、V兩個(gè)接線端子，輸出接電流檢測(cè)單元的輸入，電流檢測(cè)單元的輸出接微型控制器單元的AD采樣接口 ；智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的輸出接故障檢測(cè)電路的輸入，故障檢測(cè)電路的輸出接可編程邏輯處理單元的引腳。智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元輸出的電流值經(jīng)電流傳感器單元和電流檢測(cè)單元反饋給微型控制器單元，用于完成電流信號(hào)的調(diào)理；故障檢測(cè)電路檢測(cè)故障信號(hào)并將其反饋到可編程邏輯處理單元，由可編程邏輯處理單元進(jìn)行及時(shí)的故障處理。功率驅(qū)動(dòng)模塊的磁耦隔離放大單元的輸入與編程邏輯處理單元的PWM輸出相連接，它的輸出連接到智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的控制信號(hào)端。功率驅(qū)動(dòng)模塊的智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部集成了過(guò)壓、欠壓、短路、過(guò)熱等故障檢測(cè)電路，簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)和增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。電流傳感器單元由兩個(gè)電流轉(zhuǎn)電壓檢測(cè)傳感器LEM組成，無(wú)論是有刷直流電機(jī)還是無(wú)刷直流電機(jī)，只需檢測(cè)其中的兩相電壓即可。本發(fā)明用于驅(qū)動(dòng)有刷直流電機(jī)時(shí)，智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)U、V兩個(gè)接線端子與有刷直流電機(jī)連接；用于驅(qū)動(dòng)無(wú)刷直流電機(jī)時(shí)，智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)U、V、W三個(gè)接線端子與無(wú)刷直流電機(jī)連接。功率驅(qū)動(dòng)模塊的電源輸入單元由直流輸入接口、單相交流輸入接口、整流濾波電路組成，直流電壓的正極性端接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的P端，負(fù)極性端接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的N端。單相交流輸入接口通過(guò)整流濾波電路連接到智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元?？梢愿鶕?jù)電機(jī)的型號(hào)選擇電源輸入的類型。有刷直流電機(jī)不用霍爾信號(hào)接口 ；無(wú)刷直流電機(jī)U、V、W三個(gè)接線端子需要電子換向，在可編程邏輯處理單元中通過(guò)邏輯處理實(shí)現(xiàn)換向。有刷直流電機(jī)不需要換向，只需要調(diào)壓調(diào)速，因此不需要霍爾信號(hào)接口。所述的控制器模塊的微型控制器單元主要是由單片機(jī)芯片C8051F120組成，它通過(guò)自身的兩路串口 UARTO、UARTl接收來(lái)自電機(jī)編碼器計(jì)數(shù)板的碼值；利用GPI07端口擴(kuò)展的兩路UART實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信；通過(guò)GPI05、GPI06端口控制液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示控制信息；采用GPI01、GPI02、GPI03端口實(shí)現(xiàn)與可編程邏輯處理單元(CPLD)的通信，同時(shí)控制系統(tǒng)的算法也在單片機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)。所述的控制器模塊的可編程邏輯處理單元是由CPLD芯片EPM570T100C5組成，利用CPLD的強(qiáng)大邏輯處理能力可以完成控制信號(hào)PWM的產(chǎn)生，檢測(cè)來(lái)自故障檢測(cè)電路的故障信號(hào)從而對(duì)PWM輸出進(jìn)行鎖存，接收來(lái)自電機(jī)編碼器的脈沖信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)等功能。所述控制器模塊的兩個(gè)編碼器接口采用MAX3074/S0電平轉(zhuǎn)換芯片，微型控制器單元通過(guò)MAX3074/S0電平轉(zhuǎn)換芯片實(shí)現(xiàn)RS422通信，接收電機(jī)編碼器計(jì)數(shù)電路的碼值。液晶顯示屏采用160X160全圖形點(diǎn)陣式液晶顯示模塊，用于顯示角位置、角速度、系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)；串口擴(kuò)展芯片采用TL16C752芯片，用于擴(kuò)展兩路串口通信，實(shí)現(xiàn)微型控制器單元與上位機(jī)的全雙工通信。 所述差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路采用SP489芯片，將來(lái)自電機(jī)編碼器的A+、A-、B+、B-、Z+、Z-6路差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為A、B、Z三路信號(hào)，以便CPLD進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)。所述的功率驅(qū)動(dòng)模塊的智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元采用了智能PS21A79功率模塊，該模塊內(nèi)部封裝了 6個(gè)IGBT，內(nèi)部集成了過(guò)壓、欠壓、短路、過(guò)熱等故障檢測(cè)電路，模塊的容量達(dá)到600V/50A，可滿足大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合。所述的功率驅(qū)動(dòng)模塊的電流傳感器單元采用兩個(gè)多極電流傳感器LTS25-NP，用于高精度的檢測(cè)電機(jī)電流。所述的功率驅(qū)動(dòng)模塊的電源輸入單元由交流輸入和直流輸入兩部分組成，交流輸入由整流、濾波環(huán)節(jié)組成，可為大功率直流電機(jī)提供電源；直流輸入是由外部電源直接提供的。直流電壓的正極性端接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的P端，負(fù)極性端接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的N端。所述的功率驅(qū)動(dòng)模塊的電機(jī)接口單元由有刷直流電機(jī)接口和無(wú)刷直流電機(jī)接口組成，有刷直流電機(jī)接口的兩個(gè)端子分別接IPM功率輸出模塊的U相和V相，無(wú)刷直流電機(jī)接口的三個(gè)端子分別接IPM功率輸出的U相、V相和W相。
全數(shù)字伺服直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的具體工作原理每隔一個(gè)采樣周期單片機(jī)通過(guò)AD接口采集電流信號(hào)，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線讀取CPLD的編碼器計(jì)數(shù)值，利用電流采樣值和讀取的計(jì)數(shù)碼值執(zhí)行控制器算法并通過(guò)上述總線輸出數(shù)字控制量到CPLD，CPLD根據(jù)讀取的數(shù)字控制量比較產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，然后控制信號(hào)經(jīng)過(guò)磁耦隔離放大單元輸出，驅(qū)動(dòng)智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元上、下橋臂的開(kāi)關(guān)信號(hào)，從而調(diào)節(jié)加在電機(jī)兩端的電壓大小，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的閉環(huán)控制。本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，微型控制器單元、可編程邏輯處理單元、智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元等還可以采用其他型號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于包括控制器模塊和功率驅(qū)動(dòng)模塊；所述控制器模塊包括微型控制器單元、可編程邏輯處理單元、人機(jī)接口單元和第一反饋信號(hào)接收單元；第一反饋信號(hào)接收單元包括差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路和霍爾信號(hào)接口電路；功率驅(qū)動(dòng)模塊包括磁耦隔離放大單元和智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元；可編程邏輯處理單元通過(guò)差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路與有刷直流電機(jī)或無(wú)刷直流電機(jī)的編碼器信號(hào)接口連接，通過(guò)霍爾信號(hào)接口電路與無(wú)刷直流電機(jī)的霍爾傳感器連接；差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路將電機(jī)編碼器的A+、A-、B+、B-、Z+、Z-6路差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為A、B、Z三路脈沖信號(hào)；可編程邏輯處理單元接收A、B、Z三路脈沖信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)霍爾信號(hào)接口電路捕捉來(lái)自無(wú)刷直流電機(jī)霍爾傳感器接口的信號(hào)并進(jìn)行換向處理；微型控制器單元通過(guò)人機(jī)接口單元接收來(lái)自上位機(jī)的控制指令，并根據(jù)控制指令和來(lái)自可編程邏輯處理單元的編碼器計(jì)數(shù)值計(jì)算數(shù)字控制量，可編程邏輯處理單元讀取微型控制器單元的數(shù)字控制量并比較產(chǎn)生PWM控制信號(hào)；智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元具有U、V、W三個(gè)接線端子；可編程邏輯處理單元產(chǎn)生的PWM控制信號(hào)經(jīng)過(guò)磁耦隔離放大單元輸出，驅(qū)動(dòng)智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元上、下橋臂的開(kāi)關(guān)信號(hào)，從而調(diào)節(jié)加在電機(jī)兩端的電壓大小，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的閉環(huán)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述人機(jī)接口單元包括串口擴(kuò)展芯片、RS232接口電路和RS422接口電路；微型控制器單元與串口擴(kuò)展芯片連接，串口擴(kuò)展芯片通過(guò)RS232接口電路、RS422接口電路與上位機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述控制器模塊還包括液晶顯示屏；液晶顯示屏與微型控制器單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述控制器模塊還包括編碼器接口，微型控制器單元通過(guò)編碼器接口與電機(jī)編碼器計(jì)數(shù)電路連接，微型控制器單元根據(jù)接收的來(lái)自編碼器計(jì)數(shù)電路的碼值反饋信號(hào)和來(lái)自上位機(jī)的控制指令計(jì)算數(shù)字控制量。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述控制器模塊還包括電流傳感器單元和電流檢測(cè)單元；電流傳感器單元由兩個(gè)電流轉(zhuǎn)電壓檢測(cè)傳感器LEM組成，兩個(gè)電流轉(zhuǎn)電壓檢測(cè)傳感器LEM檢測(cè)智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元輸出的兩相電流信號(hào)并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電流檢測(cè)單元將兩個(gè)電流轉(zhuǎn)電壓檢測(cè)傳感器LEM輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為微型控制器單元AD模塊可以采集的(T5V電壓；微型控制器單元利用電流檢測(cè)單元檢測(cè)到的電流采樣值、讀取的編碼器計(jì)數(shù)值和來(lái)自上位機(jī)的控制指令執(zhí)行控制器算法并輸出數(shù)字控制量到可編程邏輯處理單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述控制器模塊還包括故障檢測(cè)電路；智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元通過(guò)故障檢測(cè)電路將檢測(cè)故障信號(hào)反饋到可編程邏輯處理單元，由可編程邏輯處理單元進(jìn)行故障處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述功率驅(qū)動(dòng)模塊還包括電源輸入單元；電源輸入單元包括直流輸入接口、單相交流輸入接口、整流濾波電路，直流輸入接口直流電壓的正極性端接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的P端，負(fù)極性端接智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元的N端；單相交流輸入接口通過(guò)整流濾波電路連接到智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述微型控制器單元為單片機(jī)芯片C8051F120 ;可編程邏輯處理單元采用CPLD芯片EPM570T100C5。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于所述串口擴(kuò)展芯片采用TL16C752芯片。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，其特征在于智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元采用智能PS21A79功率模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通用全數(shù)字直流電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器的可編程邏輯處理單元通過(guò)差分信號(hào)轉(zhuǎn)換電路接收電機(jī)編碼器的脈沖信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)，通過(guò)霍爾信號(hào)接口電路捕捉電機(jī)霍爾傳感器接口信號(hào)并進(jìn)行換向處理；微型控制器單元通過(guò)人機(jī)接口單元接收上位機(jī)的控制指令，并根據(jù)控制指令和編碼器計(jì)數(shù)值計(jì)算數(shù)字控制量，可編程邏輯處理單元根據(jù)讀取的數(shù)字控制量產(chǎn)生PWM控制信號(hào)；PWM控制信號(hào)經(jīng)過(guò)磁耦隔離放大單元輸出到驅(qū)動(dòng)智能IPM功率驅(qū)動(dòng)單元從而調(diào)節(jié)加在電機(jī)兩端的電壓大小，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的閉環(huán)控制。本發(fā)明能夠適用于有刷直流電機(jī)和無(wú)刷直流電機(jī)的控制場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)了伺服控制的全數(shù)字化，具有集成度高、通用性強(qiáng)、控制靈活的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P7/18GK102801379SQ20121028105
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者李洪文, 鄧永停, 王建立 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所