[發(fā)明專利]一種多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410459716.8
• 申請(qǐng)日: 2015-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN104506093A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李紹民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連民族學(xué)院
• 主分類號(hào): H02P6/16
• 分類號(hào): H02P6/16;H02P6/18
• 代理公司: 大連一通專利代理事務(wù)所(普通合伙) 21233
• 代理人: 秦少林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器。

背景技術(shù)

隨著新型電力電子器件及大規(guī)模專用集成電路的飛速發(fā)展,驅(qū)動(dòng)器已由模擬控制發(fā)展到數(shù)字控制和計(jì)算機(jī)控制,系統(tǒng)功能愈來愈強(qiáng),結(jié)構(gòu)日益簡化。目前市場(chǎng)上的伺服電機(jī)控制器只能驅(qū)動(dòng)交流伺服電動(dòng)機(jī)或者直流伺服電動(dòng)機(jī)，有些特定的環(huán)境需要更換不同的驅(qū)動(dòng)方式或者教學(xué)實(shí)驗(yàn)用到不同類型的驅(qū)動(dòng)器，只購買一種控制器不能滿足要求，購買兩種控制器價(jià)格又比較昂貴。有些直流無刷電動(dòng)機(jī)位置傳感器出現(xiàn)故障，維修成本很高，更換又造成浪費(fèi)。

因此有必要對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行改進(jìn)，使之能夠?qū)崿F(xiàn)一種驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)兩種不同規(guī)格伺服電動(dòng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)三種工作模式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中不足，提供一種多功能伺服電動(dòng)機(jī)控制器。該控制器具有驅(qū)動(dòng)有位置傳感器直流無刷電動(dòng)機(jī)和無位置傳感器直流無刷電動(dòng)機(jī)及交流伺服電動(dòng)機(jī)功能，具有額定電壓、電流及功率設(shè)定和顯示功能，其能使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，可調(diào)速范圍大。

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)?的：

一種多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它包括基于DSP的智能控制及處理單元、智能驅(qū)動(dòng)單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、電源管理單元和人機(jī)界面單元；

所述的基于DSP的智能控制及處理單元通過人機(jī)界面或者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元獲取目前所驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的類型，是否存在位置傳感器，對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)電壓及電流進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)外部控制信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)智能功率模塊發(fā)出控制信號(hào)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)人機(jī)界面單元發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制數(shù)碼管及檢測(cè)按鍵狀態(tài)；

所述智能驅(qū)動(dòng)單元用于接收所述的基于DSP的智能控制及處理單元的控制指令，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制并在需要時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；

所述數(shù)據(jù)采集單元采集的輸入信號(hào)包括外部控制信號(hào)輸入和位置傳感器信號(hào)輸入；無位置傳感器時(shí)，其采集的輸入信號(hào)包括反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行信號(hào)采集和電壓電流采樣；

所述數(shù)據(jù)采集單元包括外部控制信號(hào)輸入及位置傳感器信號(hào)輸入，無位置傳感器時(shí)反電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行位置信號(hào)采集和電壓電流采樣，電壓電流檢測(cè)；

所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元用于驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行參數(shù)存儲(chǔ)，多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器通電后通過數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的參數(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)型號(hào)、電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)及電角度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)準(zhǔn)備；

所述電源管理單元用于給所述的基于DSP的智能控制及處理單元和所述的智能驅(qū)動(dòng)單元供電；

所述人機(jī)界面單元用于設(shè)置運(yùn)行參數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行更改及顯示。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有這樣的有益效果：本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)通過高效先進(jìn)的處理器，通過軟件實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)有位置傳感器及無位置傳感器直流無刷電機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)，可以在位置傳感器損壞的情況下，采用反電動(dòng)勢(shì)法判斷轉(zhuǎn)子位置；本發(fā)明具有額定電壓、電流及功率設(shè)定和顯示功能，其運(yùn)行平穩(wěn)可靠，可調(diào)速范圍大，位置控制精確，硬件電路簡單，成本低廉。

附圖說明

圖1是一種多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的整體框圖；

圖2是一種多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的系統(tǒng)程序框圖；

圖3是數(shù)據(jù)采集單元數(shù)據(jù)采集示意圖；

圖4是無位置傳感器位置檢測(cè)電路圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明是一種多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，不僅能夠驅(qū)動(dòng)直流無刷電動(dòng)動(dòng)機(jī)還能驅(qū)動(dòng)交流伺服電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)位置傳感器損壞情況下還能夠通過反電動(dòng)勢(shì)法判斷轉(zhuǎn)子位置。既能夠兼顧目前伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器能夠進(jìn)行精確的位置控制，也能夠降低成本實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。

如圖1所示，本發(fā)明的一種多功能電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它包括基于DSP的智能控制及處理單元、智能驅(qū)動(dòng)單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、電源管理單元和人機(jī)界面單元；

1.基于DSP的智能控制及處理單元

所述的基于DSP的智能控制及處理單元采用德州儀器TMS320F2808高速DSP芯片，通過人機(jī)界面或者數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元獲取目前驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的類型，是否存在位置傳感器，對(duì)位置信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)電壓及電流進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)外部控制信號(hào)進(jìn)行處理，對(duì)智能驅(qū)動(dòng)單元發(fā)出控制信號(hào)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)人機(jī)界面單元發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制數(shù)碼管及檢測(cè)按鍵狀態(tài)。

本發(fā)明的系統(tǒng)程序框圖如圖2所示，驅(qū)動(dòng)無位置傳感器直流無刷電動(dòng)機(jī)時(shí)，通過微控制器輸出的PWM信號(hào)，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路放大，使直流無刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。通過微處理器的檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路中反電動(dòng)勢(shì)，微控制處理后得知此時(shí)的速度及轉(zhuǎn)子位置。