[實用新型]一種三通道伺服控制驅動器

有效

• 申請號: 201420679834.5
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN204206036U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 鄭再平;鄭繼貴;黃玉平;高建華;李建明;王春明
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H02P5/00
• 分類號: H02P5/00
• 代理公司: 北京驥馳知識產權代理有限公司 11422
• 代理人: 唐曉峰

技術領域

本實用新型涉及伺服控制技術領域，特別是指一種三通道伺服控制驅動器。

背景技術

隨著磁性材料、電力電子器件和數字處理器技術的發展，高性能電機與現代控制技術相結合，使機電伺服技術迅速崛起。機電伺服系統的應用越來越廣泛，同時對其的集成度和可靠性要求也越來越高。

傳統的航天多通道機電伺服系統伺服驅動器多采用“一拖一”方案，即三通道伺服電機控制驅動系統一般由一臺伺服控制器，三臺伺服驅動器和三臺伺服機構組成。這種伺服電機控制驅動系統存在組成單機多，不利于系統小型化和輕量化、成本高的問題。

實用新型內容

為了解決現有伺服電機控制驅動系統組成單機數量多，不利于系統小型化，重量大、成本高的問題，本實用新型提供一種三通道伺服控制驅動器，該驅動器集成了一臺伺服控制器和三臺伺服驅動器的功能，可用于驅動三臺伺服電機，減少了現有伺服電機控制驅動系統的單機數量，提高了系統的比功率，適應了大功率機電伺服系統小型化、高可靠性的發展需求。

本實用新型提供的一種三通道伺服控制驅動器，包括：通訊板和三個驅動控制單元；所述通訊板通過RS-232總線與計算機連接，還分別通過CAN總線與所述三個驅動控制單元連接，用于實現計算機和所述驅動控制單元之間的數據通信；各所述驅動控制單元還通過RS-422總線與控制系統連接，各所述驅動控制單元的驅動信號輸出端與待驅動的伺服機構連接；各所述驅動控制單元根據所述控制系統發來的指令信號，運行位置、速度、電流三環控制算法得到6路PWM信號，并將所述6路PWM信號轉換為驅動信號輸出；所述驅動控制單元還將其驅動的伺服機構返回的反饋信號回送給所述控制系統。

其中，所述通訊板包括RS-232總線接口電路、第一CAN總線接口電路、第一DSP及外圍電路、第一二次電源變換電路；所述第一DSP及外圍電路與所述RS-232總線接口電路連接，所述RS-232總線接口電路通過RS-232總線與所述計算機連接；所述第一DSP及外圍電路還與所述第一CAN總線接口電路連接，所述第一CAN總線接口電路通過CAN總線與所述驅動控制單元連接；所述第一二次電源變換電路與當前通訊板中需供電的所有元器件連接，為其提供二次電源。

其中，每個所述驅動控制單元包括一塊控制板和一塊功率板；所述控制板包括RS-422總線接口電路、第二CAN總線接口電路、第二DSP及外圍電路、第二二次電源變換電路、旋變解碼電路、存儲器電路、A/D變換電路、D/A變換電路和信號處理電路；所述第二二次電源變換電路與當前控制板中需供電的所有部件連接，為其提供電源；所述存儲器電路與所述第二DSP及外圍電路連接；所述D/A變換電路與所述第二DSP及外圍電路連接；所述第二DSP及外圍電路還與所述第二CAN總線接口電路連接，所述第二CAN總線接口電路通過CAN總線與所述通訊板連接；所述A/D變換電路分別與所述第二DSP及外圍電路、信號處理電路連接，需要計算的電流信號依次經所述信號處理電路處理、所述A/D變換電路進行A/D變換后提供給所述第二DSP及外圍電路；所述旋變解碼電路與所述第二DSP及外圍電路連接，用于將需要計算的速度信號和位置信號轉換為相應的數字信號后提供給第二DSP及外圍電路；所述第二DSP及外圍電路與所述RS-422總線接口電路連接，所述RS-422總線接口電路通過RS-422總線與所述控制系統連接，所述第二DSP及外圍電路通過RS-422總線接收所述控制系統發來的指令信號，根據所述控制系統發來的指令信號以及收到的位置信號、速度信號、電流信號，運行位置、速度、電流三環控制算法，得到6路PWM信號輸出至所述功率板；所述功率板用于將收到的6路PWM信號轉換為驅動信號輸出。

其中，所述功率板包括隔離電路、驅動電路、功率主電路、電流采集及變換電路、開關電源變換電路；所述隔離電路輸入端與所述控制板連接，輸出端與所述驅動電路輸入端連接，所述驅動電路輸出端與所述功率主電路連接；所述電流采集及變換電路與所述功率主電路連接，用于采集經所述功率主電路的2相電流信號；所述開關電源變換電路分別與所述隔離電路、驅動電路連接，用于為其提供電源。

其中，每個所述驅動控制單元的功率板中的所述功率主電路包括三相全橋電路和吸收緩沖電路；所述三相全橋電路包括六個MOSFET管，所述吸收緩沖電路為C型吸收緩沖電路，且所述三相全橋電路的每對橋臂并聯一組所述C型吸收緩沖電路。

上述任一種三通道伺服控制驅動器還包括殼體，所述通訊板和驅動控制單元設置于所述殼體內。