[發明專利]驅動控制設備、一體化電機及自動化控制系統

在審

• 申請號: 201910177363.5
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109787520A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 李衛平;劉佩峰;林健華;張健;田天勝
• 申請（專利權）人: 深圳市雷賽智能控制股份有限公司;深圳市雷賽軟件技術有限公司
• 主分類號: H02P8/14
• 分類號: H02P8/14;H02K11/30;H02K11/215
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 江婷;李發兵

本發明公開了一種驅動控制設備、一體化電機及自動化控制系統，驅動控制設備的驅動控制電路用于在磁編碼器校正階段控制步進電機在開環狀態下以預設速度運行，并在步進電機以預設速度平穩運行后，獲取預設時間間隔內的速度增量，根據該速度增量獲取因磁編碼器裝配偏差導致的校正補償參數進行存儲；也即本發明的驅動控制設備可以獲取到因磁編碼器裝配偏差產生的目標諧波分量的校正補償參數對采編便器進行校正，使得校正后的磁編碼器采集到的信息盡可能準確，從而實現利用磁編碼器實現對步進電機本體進行真正的閉環控制，從而保證對電機控制的實時性和準確性。

技術領域

本發明涉及電機控制領域，尤其涉及驅動控制設備、一體化電機及自動化控制系統。

背景技術

電機驅動器是一種廣泛應用于工業控制和自動化生產中的產品，例如應用于3C自動化、單軸機械手、物流等多種自動化控制行業。在現在的自動化設備中，控制器、驅動器和電機本體(即執行機構一般都是獨立存在的。其物理上是單獨的三個部件設備。一般控制器和驅動器安裝在自動化設備的專用電控柜中，執行機構(一般指步進電機本體或伺服電機本體)一般安裝于自動化設備的傳動軸端，這種自動化設備存在以下缺點：自動化設備的體積很難縮小，驅動器與電機本體之間需要較長的信號線連接，容易受到干擾，部件之間的有線連接需要線材和人工的成本耗費。

因此，提供能將驅動器與電機本體集成在一起的一體化電機是目前急需解決的技術問題。而一體化電機中一般都集成有編碼器。對于光電編碼器，由于光電編碼器的敏感性，導致電機裝配和使用時，必須保證編碼器處于干燥、無塵的環境，而且光電碼盤的材料一般是玻璃或者菲林片，對編碼器環境溫度適應范圍比較窄。采用金屬碼盤的話受工藝限制，直徑20mm以內的碼盤線數通常都在500線以下，小尺寸碼盤一般都是低線數或者價格奇高，低線數編碼器無法使用在閉環步進驅動器，價格奇高的小尺寸光電編碼器大大限制了42以下機座電機的閉環應用，在較大程度上限制了一體化電機的實現和應用。因此在一體化電機上可采用磁編碼器進行信息的采集。但是由于制作工藝和裝配工藝限制，很難保證磁編碼器在安裝過程中不會引入安裝誤差，正是因為如此，目前使用磁編碼器的自控控制設備一般僅僅采用磁編碼器進行一些簡單的位置反饋而不參與實時控制，也導致采用磁編碼器的控制設備一般都不會實現真正的閉環控制。

發明內容

本發明提供了驅動控制設備、一體化電機及自動化控制系統，解決現有一體化電機中因磁編碼器存在安裝誤差而不能實現真正的閉環控制的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種一體化步進電機的驅動控制設備，所述驅動控制設備包括罩殼，電路板，所述電路板、罩殼從下至上依次固定于步進電機本體后端上，其中所述電路板卡嵌在所述罩殼內；

所述電路板上設置有驅動控制電路，所述電路板上還設置有用于與外部通信的通信總線端子，所述電路板與所述步進電機本體后端相對的一面為電路板背面，所述電路板背面上還設置有磁編碼器；

所述步進電機本體后端端面上設置有第二通孔，所述第二通孔內設置有步進電機的電機后軸以及固定于該電機后軸上的磁片，所述電路板上的磁編碼器與所述第二通孔內的所述磁片形成磁配合；

所述驅動控制電路用于在磁編碼器校正階段控制所述步進電機在開環狀態下以預設速度運行，并在所述步進電機以所述預設速度平穩運行后，獲取預設時間間隔內的速度增量，根據所述速度增量獲取因所述磁編碼器裝配偏差導致的校正補償參數進行存儲。

可選的，根據所述速度增量獲取因所述磁編碼器裝配偏差導致的校正補償參數進行存儲包括：

將所述速度增量通過傅里葉變換得到諧波分量，根據所述諧波分量中因所述磁編碼器裝配偏差導致的目標諧波分量獲取校正補償參數進行存儲；

或，根據所述速度增量與預設的速度增量與校正補償參數對應關系表，查找到該速度增量對應的校正補償參數進行存儲。

可選的，所述校正補償參數包括所述目標諧波的諧波幅值和諧波相位值中的至少一種。