[實用新型]一種電動伺服機構

有效

• 申請號: 201420701062.0
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN204203771U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 何家遠
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅峰控制有限公司
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本實用新型屬于電機驅動控制領域，更具體地，涉及一種電動伺服機構。

背景技術

電動伺服機構是一種航天伺服機構，它是導彈姿態控制系統中的執行機構，又稱舵系統，主要功能是接收彈上綜合控制計算機發出的舵控制信號，通過安裝于舵軸的位置傳感器敏感舵面偏轉角度送入控制器，控制器按照一定的控制規律輸出控制信號，經功率驅動電路放大、輸出帶動舵軸偏轉，實現對導彈的姿態控制。傳統的伺服機構驅動電路通常采用功率MOSFET或IGBT等功率器件來實現功率電流的轉換，通過選擇不同耐壓及耐電流等級的器件實現預定的驅動。在這種方式下，驅動電路往往需要占用較大的印制板布板空間，進而造成控制器的尺寸變大，影響安裝，同時采用這些分立器件或驅動橋模塊后，其驅動方案都需要進行優化設計以達到預定的驅動效果。智能功率模塊將驅動橋及其門極驅動方案進行了集成，使驅動電路的設計變得簡單方便。

實用新型內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種電動伺服機構，其目的在于減小伺服機構的體積，增強小范圍安裝空間的環境適應性，降低成本。

本實用新型提供了一種電動伺服機構，包括依次連接的控制模塊、驅動模塊和電動舵機；所述控制模塊包括電源變換分配電路、主控單元、信號采集電路、邏輯譯碼電路、電流保護電路和隔離保護電路；所述電源變換分配電路的輸出端分別與所述主控單元、所述信號采集電路、所述邏輯譯碼電路、所述電流保護電路和所述隔離保護電路的供電端相連；所述信號采集電路的輸出端與所述主控單元的輸入端相連；所述邏輯譯碼電路的第一輸入端與所述主控單元的輸出端相連，所述邏輯譯碼電路的第一輸出端與所述信號采集電路的第一輸入端相連，所述信號采集電路的第二輸入端連接至所述電動舵機的輸出端，所述電流保護電路的輸出端與所述邏輯譯碼電路的第二輸入端相連；所述隔離保護電路的輸入端與邏輯譯碼電路的第二輸出端連接；所述驅動模塊包括功率驅動電路和電流檢測電路；所述功率驅動電路的輸入端與所述隔離保護電路的輸出端連接，所述功率驅動電路第一輸出端連接所述電動舵機的輸入端；所述電流檢測電路的輸入端與所述功率驅動電路的第二輸出端連接，所述電流檢測電路的輸出端與所述電流保護電路的輸入端連接。

更進一步地，所述主控單元包括第一時鐘發生電路和數字信號處理器；所述數字信號處理器的輸入端作為所述主控單元的輸入端，所述數字信號處理器的輸出端作為所述主控單元的輸出端，所述數字信號處理器的時鐘輸入端與所述第一時鐘發生電路連接。

更進一步地，所述邏輯譯碼電路包括第二時鐘發生電路和可編程器件單元電路；所述可編程器件單元電路的第一、第二輸入端分別作為所述邏輯譯碼電路的第一、第二輸入端，所述可編程器件單元電路的第一、第二輸出端分別作為所述邏輯譯碼電路的第一、第二輸出端，所述可編程器件單元電路的時鐘輸入端與所述第二時鐘發生電路連接。

更進一步地，所述功率驅動電路包括帶內部自舉功能的智能功率模塊，用于接受所述控制模塊的驅動控制PWM信號，并輸出U、V、W三相電機控制信號，實現電動舵機的偏轉控制。

更進一步地，所述功率驅動電路采用型號為MSK4322HU的智能功率模塊。

更進一步地，所述電流檢測電路包括電流檢測傳感器，用于通過檢測功率母線電流，將其轉換成對應的電壓信號并反饋給所述電流保護電路。

更進一步地，所述電動舵機包括直流無刷電機、二級齒輪減速機構和位置傳感器；所述直流無刷電機的旋轉通過所述二級齒輪減速機構轉換為舵軸的角度輸出，所述位置傳感器用于檢測舵軸轉動的角度。

本實用新型中，由于驅動模塊中的功率驅動電路采用了帶內部自舉驅動的智能功率模塊，使該伺服機構具有集成度高、體積小、驅動簡單、運行速度快等顯著特點。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的電動伺服機構模塊框圖；

圖2為本實用新型提供的電動伺服機構中電源變換分配電路的結構示意圖；

圖3為本實用新型提供的電動伺服機構中主控單元的結構示意圖；

圖4為本實用新型提供的電動伺服機構中信號采集電路的結構示意圖；

圖5為本實用新型提供的電動伺服機構中邏輯譯碼電路的結構示意圖；

圖6為本實用新型提供的電動伺服機構中電流保護電路的結構示意圖；

圖7為本實用新型提供的電動伺服機構中隔離保護電路的結構示意圖；

圖8為本實用新型提供的電動伺服機構中功率驅動電路的結構示意圖；