[發明專利]一種直流無刷伺服控制系統

無效

• 申請號: 201310280647.X
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103346711A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 湯發俊;李娟;江文
• 申請（專利權）人: 無錫商業職業技術學院
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于電機控制領域。

背景技術

現代交流調速技術是20世紀的后期人類社會的重大進步之一，其發展速度之快，涉及面之寬是前所未有的，使得古老的電機裝置在新的技術應用下得到最大面積的推廣和應用，使人類的生產力進一步提高和放大。

長期以來在工業應用中使用的都是異步電機或者有刷直流電機。相比異步電機，無刷直流電機的效率更高，轉速更高；相比有刷直流電機，無刷電機的壽命更長，也更容易維護。因此隨著工業自動化水平越來越高，市場對電機系統的壽命、節能都提出更高的要求，無刷直流電機在這種情況下，迅速普及市場，并得到市場的認可。

隨著電機、電機控制技術、電力電子器件的發展及微處理器功能的強大，使得在控制電機的技術正想高頻化、數字化的方向發展。特別是這實現控制BLDC（無刷直流電機）算法的過程中，DSP處理器起到了不可估量的作用，采用DSP處理器控制使得在實現控制BLDC（無刷直流電機）的算法變得簡單可行，通用性越來越強。

目前，采用DSP處理器控制的無刷直流電機，大部分需采用隔離電路，結構復雜，成本高。同時算法復雜，不利于普遍推廣應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種直流無刷伺服控制系統，通過采用方波控制無刷直流電機，節約了PWM輸出端隔離電路，結局了結構復雜、成本高的問題。

本發明為解決上述技術問題，采用如下技術方案：

一種直流無刷伺服控制系統，包括系統處理模塊、IPM模塊、電源處理模塊、信號采集模塊、監控模塊；其中，所述信號采集模塊采集系統工作狀態信息，并發送至所述系統處理模塊進行處理，所述系統處理模塊根據接收到的信號處理后輸出PWM脈沖控制信息至IPM模塊，同時發送顯示信號至監控模塊；所述IPM模塊將接收到的PWM脈沖信號轉換成兩兩具有120度的三路方波信號控制直流無刷電機運行。

所述信號采集模塊包括溫度傳感器、速度傳感器、電壓電流采集電路、Hall傳感器；其中溫度傳感器檢測散熱器溫度，速度傳感器檢測外部輸入電機速度信號，電壓電流采集電路采集母線電壓、母線電流信號，Hall傳感器采集外部電機的Hall信號。

所述電源處理模塊包括整流電路、濾波電路、DC/DC模塊、保護電路；所述整流電路將電網交流電壓轉換為直流電壓，所述直流電壓經過濾波后分別與DC/DC模塊、IPM模塊連接；所述保護電路與直流電壓母線連接。

所述監控模塊包括5位LED顯示屏、控制面板；所述LED顯示屏、控制面板分別與系統控制模塊連接。

所述保護電路包括斷路保護、短路保護、過流保護、過壓保護中的至少一種。

所述DC/DC模塊將輸入電壓轉換成+5V、+15V、+24V電壓。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明采用方波控制無刷直流電機，具有轉速高、效率高、動態響應高的優點。

PWM輸出端不需要隔離元器件，結構簡單，節約了系統成本。

附圖說明

圖1是本發明控制系統框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明：

如圖1所示，一種直流無刷伺服控制系統，包括系統處理模塊DSP、IPM模塊、電源處理模塊、信號采集模塊、監控模塊；其中，所述信號采集模塊采集系統工作狀態信息，并發送至所述系統處理模塊進行處理，所述系統處理模塊根據接收到的信號處理后輸出PWM脈沖控制信息至IPM模塊，同時發送顯示信號至監控模塊；所述IPM模塊將接收到的PWM脈沖信號轉換成兩兩具有120度的三路方波信號控制直流無刷電機運行。

所述信號采集模塊包括溫度傳感器、速度傳感器、電壓電流采集電路、Hall傳感器；其中溫度傳感器檢測散熱器溫度發送至DSP，速度傳感器檢測外部輸入電機速度信號發送至DSP，電壓電流采集電路采集母線電壓、母線電流信號，并發送至DSP進行處理；Hall傳感器采集外部電機的U、V、W三路Hall信號發送至DSP，1路IO輸入信號通過光耦隔離電路與DSP連接。

所述DSP處理器接收到各種采集的信號，對采樣信號進行算法運算處理，輸出6路PWM脈沖信號至IPM模塊。IPM模塊接收DSP發出的PWM脈沖信號，并將這些信號轉換成兩兩相隔120度的U、V、W三路方波信號來控制無刷直流電機。所述IPM模塊的U、V、W端分別與電機的U、V、W端連接。