[發(fā)明專利]一種雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110336495A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王其輝;潘孝威;王瑞豪
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南科亞電子科技有限公司
• 主分類號: H02P6/04
• 分類號: H02P6/04;H02H7/085;H02P21/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：包括核心控制器、電機(jī)運(yùn)行控制器、電源、電機(jī)A和電機(jī)B，電機(jī)A和電機(jī)B分別通過電機(jī)A驅(qū)動模塊和電機(jī)B驅(qū)動模塊驅(qū)使其運(yùn)行，電機(jī)A、電機(jī)B中分別設(shè)置有電機(jī)A霍爾傳感器和電機(jī)B霍爾傳感器；核心控制器連接有輸入接口；所述核心控制器連接有編碼器處理模塊，所述編碼器處理模塊分別連接有對電機(jī)A、電機(jī)B的轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行測量的電機(jī)A編碼器和電機(jī)B編碼器，電機(jī)運(yùn)行控制器通過檢測的電機(jī)A霍爾傳感器、電機(jī)B霍爾傳感器檢測的輸出信號，來保證電機(jī)A和電機(jī)B的連續(xù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；

所述電機(jī)運(yùn)行控制器輸出的控制電機(jī)A、電機(jī)B運(yùn)行的控制信號，分別經(jīng)電機(jī)A推動模塊、電機(jī)B推動模塊的轉(zhuǎn)化后，再分別輸入至電機(jī)A驅(qū)動模塊和電機(jī)B驅(qū)動模塊；所述內(nèi)部電源模塊通過推動電源模塊對電機(jī)A推動模塊和電機(jī)B推動模塊供電；

所述電機(jī)A驅(qū)動模塊包括電機(jī)控制器，所述電機(jī)控制器與第二光耦隔離電路電性連接，所述第二光耦隔離電路與驅(qū)動模塊電性連接，所述驅(qū)動模塊與逆變器電性連接，所述逆變器與直流電相連接，所述直流電與直流母線電壓檢測單元電性連接，所述直流母線電壓檢測單元與第一光耦隔離電路電性連接，所述第一光耦隔離電路與電機(jī)控制器電性連接，所述逆變器與電流檢測單元電性連接，所述電流檢測單元與電機(jī)控制器電性連接，所述逆變器還與電機(jī)A電性連接，所述電機(jī)A的編碼器與正交編碼信號處理模塊電性連接，所述正交編碼信號處理模塊與電機(jī)控制器電性連接，所述電機(jī)B驅(qū)動模塊和電機(jī)A驅(qū)動模塊的組成完全一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述核心控制器與檢測模塊相連接，所述檢測模塊分別于電機(jī)A、電機(jī)B電性連接。所述檢測模塊包括位置檢測模塊和電流檢測模塊，所述位置檢測模塊采用增量式光電軸角編碼器，所述電流檢測模塊采用電流傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述直流母線電壓檢測單元采用霍爾電壓傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述正交編碼信號處理模塊、所述第二光耦隔離電路、所述電流檢測單元均與電源連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述電機(jī)控制器采用美國TI公司生產(chǎn)的TMSC系列中的TMSF芯片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述驅(qū)動模塊包括ternationalRectifier公司生產(chǎn)的IRJ。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述核心控制器通過RS模塊設(shè)置有RS接口；核心控制器通過CAN總線模塊設(shè)置有CAN接口；核心控制器連接有輸出報警信號的輸出接口。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述核心控制器連接有電機(jī)A電流傳感器和電機(jī)B電流傳感器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制系統(tǒng)，其特征在于：所述核心控制器與輸入輸出處理模塊相連接，所述輸入輸出處理模塊分別于輸出接口和輸入接口相連接。

10.一種如權(quán)利要求1-9中任意一條所述的雙路低壓交流伺服驅(qū)動器控制方法，其特征在于：通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：

a).參數(shù)初始化，開機(jī)后系統(tǒng)自動調(diào)取用戶的配置信息，配置信息包括軟啟動時間、軟停止時間、最大轉(zhuǎn)速、最大電流、CAN總線參數(shù)；

b).電機(jī)的啟動，電源通電后經(jīng)過正弦波逆變器將電源的輸出波形轉(zhuǎn)變成正弦波，并將正弦波輸出給電機(jī)，電機(jī)運(yùn)行控制器根據(jù)配置的軟啟動時間，通過實(shí)時監(jiān)測電機(jī)A編碼器、電機(jī)B編碼器的輸出來啟動電機(jī)A、電機(jī)B；

c).獲取控制信號并轉(zhuǎn)化，核心控制器通過輸入接口獲取電機(jī)運(yùn)行的速度信號SP和差速信號SD，并將其轉(zhuǎn)化為本控制系統(tǒng)中電機(jī)的速度信號SSP和差速信號SSD；

d).運(yùn)行模式的判斷，判斷當(dāng)前控制模式是閉環(huán)混合模式、開環(huán)混合模式和獨(dú)立運(yùn)行模式中的哪一種，如果為閉環(huán)混合模式，則執(zhí)行步驟e)，如果為開環(huán)混合模式，則執(zhí)行步驟f)，如果為獨(dú)立運(yùn)行模式，則執(zhí)行步驟g)；

e).閉環(huán)混合模式的運(yùn)行，設(shè)電機(jī)A編碼器、電機(jī)B編碼器的輸出信號分別為EncodeA、EncodeB，其轉(zhuǎn)化之后的電機(jī)A、電機(jī)B的速度信號分別為SpeedA、SpeedB；核心控制器根據(jù)輸入的速度信號SSP、差速信號SSD，并利用電機(jī)A、電機(jī)B的實(shí)際轉(zhuǎn)速信號SpeedA、SpeedB作為反饋信號，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)A、電機(jī)B的運(yùn)行控制，以滿足電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行要求；

f).開環(huán)混合模式的運(yùn)行，核心控制器根據(jù)輸入的速度信號SSP、差速信號SSD，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)A、電機(jī)B的運(yùn)行控制，以滿足電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行要求；

g).獨(dú)立運(yùn)行模式的運(yùn)行，在核心控制器的控制作用下，使電機(jī)A的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)SpeedA跟隨電機(jī)A的輸入控制信號，使電機(jī)B的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)SpeedB跟隨電機(jī)B的輸入控制信號；

h).過流檢測，在電機(jī)運(yùn)行的過程中，核心控制器通過電機(jī)A電流傳感器和電機(jī)B電流傳感器分別檢測流過電機(jī)A和電機(jī)B的電流，并判斷是否超過設(shè)定的最大電流，如果超過，則進(jìn)行過流保護(hù)或過流停止；

i).停車控制，在電機(jī)A和電機(jī)B的停止控制時，通過設(shè)定的軟停止時間以達(dá)到緩慢停止或急停的目的；

j).靜止控制，核心控制器實(shí)時監(jiān)測電機(jī)A編碼器和電機(jī)B編碼器的輸出信號，保持電機(jī)A和電機(jī)B處在電動鎖死狀態(tài)，防止電機(jī)出現(xiàn)慣性轉(zhuǎn)動。