[發明專利]一種大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置及方法

在審

• 申請號: 201910759491.0
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110426550A
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 劉超;馬俊;魏厚震;余東東;王皓
• 申請（專利權）人: 北京機械設備研究所
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;H02H7/085;H02H1/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 李明里

本發明涉及一種大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置及方法，屬于電動舵機技術領域，解決了現有技術中電機過流保護快速性差、準確度低的問題。包括兩個電流敏感模塊、兩個信號調理模塊、兩個絕對值整形模塊、參考設置模塊和比較輸出模塊。實現了生成過流保護信號的效果，同時提高了電路的快速性和準確性。

技術領域

本發明涉及電動舵機技術領域，尤其涉及一種大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置及方法。

背景技術

電動舵機伺服電路是一種高精度位置伺服電路,主要應用于飛行器、船舶、潛航器、機器人等領域。電動舵機的任務是克服負載力矩，精確地控制舵面偏轉,使被控對象達到預期的姿態或位置。大功率的電動舵機在設計靈活性、功率密度、能量管理、多余度設計等方面具有顯著優勢，成為競相研制的對象。

現有的電機過流保護方案有電流閉環控制方案、基于開關管導通壓降的方案等。電流閉環控制方案電流保護快速性較差，需要經過電流檢測、AD采樣、電流環控制算法、控制量輸出等環節，過程復雜，所需時間長，一般需要數個PWM控制周期才能起作用。對于堵轉電流變化非?？斓男‰姼须姍C，當電流超過設定值時，電流保護需要及時動作，一般在一個PWM周期內完成，基于電流閉環控制方案不能滿足快速性要求。此外，小電感電機電流波動大，電流檢測存在檢測不準確的問題?；陂_關管導通壓降的過流保護方案保護動作快，但是存在保護電路復雜、過流保護設定值不準確的問題。一方面每一個開關管都需要一個導通壓降檢測電路，并且檢測電路的電源供電、開通延時電路等都較復雜；另一方面每個開關管的電流與導通壓降關系存在差異，并且易受溫度的影響，過流保護動作設定值不準確。

綜上所述，現有的電機存在以下不足：快速性差、保護過程復雜、耗時及電流檢測精度低。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明實施例旨在提供一種大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置及方法，用以解決現有的電機快速性差、保護過程復雜、耗時及電流檢測精度低等問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種大功率電動舵機過流保護信號高速生成裝置，包括：

兩個電流敏感模塊，分別用于檢測電機線圈任意兩相的電流信號，并轉換為一定比例的電壓信號；

兩個信號調理模塊，分別用于對電流敏感模塊輸出的電壓信號進行跟隨和放大處理；

兩個絕對值整形模塊，分別用于對信號調理模塊放大后的電壓信號進行取絕對值處理；

參考設置模塊，用于提供表征過流動作限流值的參考電壓；

比較輸出模塊，分別用于將兩個絕對值整形模塊輸出的絕對值電壓信號與參考設置模塊輸出的參考電壓進行比較，并將兩路比較結果進行線與操作，當任意一路絕對值電壓信號大于所述參考電壓時生成低電平信號，兩路絕對值電壓信號均不大于所述參考電壓時生成高電平信號，并將高、低電平信號對外輸出。

在上述方案的基礎上，本發明還做了如下改進：

進一步，所述電流敏感模塊包括電流敏感器、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容和采樣電阻；

所述電流敏感器的正極性端連接第一電阻的一端，所述第一電阻的另一端接至正電源；第一電容的一端連接正電源，另一端接地；

所述電流敏感器的負極性端連接第二電阻的一端，所述第二電阻的另一端接至負電源；第二電容的一端連接負電源，另一端接地；

所述電流敏感器的M端通過采樣電阻接地；同時電流敏感器的M端為電流敏感模塊的輸出端。

進一步，所述信號調理模塊包括信號跟隨單元和信號放大單元；