[實用新型]一種中功率直流無刷電機的伺服驅動裝置

有效

• 申請號: 202021034388.4
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN214014132U
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 俞幸;姜曉鋒;陸志明;孔祥振
• 申請（專利權）人: 江蘇領新電氣科技有限公司
• 主分類號: H02P6/24
• 分類號: H02P6/24;H02P6/16;H02H7/08;H02H7/09
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 俞璇

1.一種中功率直流無刷電機的伺服驅動裝置，包括電源轉換模塊、位置反饋接收模塊、電流采樣模塊、控制信號模塊、中央處理模塊、逆變模塊、制動模塊、狀態監測模塊，其特征在于：所述電源轉換模塊連接外部輸入電源，電源轉換模塊將輸入的較高電壓降壓到適合各個模塊工作的電壓輸送到各個模塊；

所述控制信號模塊連接外部輸入的控制信號，將外部的控制信號輸送到中央處理模塊；

所述位置反饋接收模塊連接外部中功率直流無刷電機輸入的位置信號，并將位置信號輸入到中央處理模塊；

所述逆變模塊連接待驅動的中功率直流無刷電機，根據操作命令對待驅動的中功率直流無刷電機執行具體驅動操作；

所述制動模塊連接待驅動的中功率直流無刷電機，根據操作命令對待驅動的中功率直流無刷電機執行具體制動操作；

所述電流采樣模塊連接逆變模塊，逆變模塊與待驅動的中功率直流無刷電機相連；電流采樣模塊、逆變模塊和待驅動的中功率直流無刷電機串聯連接；對中功率直流無刷電機的三相電流值進行采樣獲得當前三相電流值，然后輸入到中央處理模塊；

所述中央處理模塊根據輸入的位置信號、電流數值、控制命令進行計算得出對應的操作命令，操作命令發送到逆變模塊和制動模塊；所述的中央處理模塊對反饋的三相電流值和位置信號進行計算，計算中功率直流無刷電機在交直軸坐標下的交軸電流和直軸電流；通過判斷被電流是否為負來判斷驅動的中功率直流無刷電機是否處于發電狀態，進而判斷是否關閉逆變模塊，打開制動模塊進行制動。

2.根據權利要求1所述的一種中功率直流無刷電機的伺服驅動裝置，其特征在于：所述驅動裝置中還安裝有狀態監測模塊，所述的狀態監測模塊監測驅動裝置的外部輸入電壓和裝置的溫度，將數值輸入到中央處理模塊，當電壓和溫度過高的時候將暫時關閉裝置的輸出；狀態監測模塊以簡單的電阻分壓實現，分壓電阻R27和分壓電阻R28串聯，連接在輸入電源正負極VM，GND之間，分壓電阻R27和分壓電阻R28中間連接點連接中央處理模塊的AD數模轉換接口VBUS SENSE；其中分壓電阻R27的阻值為100K歐姆，分壓電阻R28的阻值為3.3K歐姆；熱敏電阻NTC1和分壓電阻R19串聯，連接在輸入電源正負極VM，GND之間，熱敏電阻NTC1和分壓電阻R19中間連接點連接中央處理模塊的AD數模轉換接口TEMP OUT；其中分壓電阻R19的阻值為3K歐姆，熱敏電阻NTC1型號為MF52A103F3950。

3.根據權利要求1所述的一種中功率直流無刷電機的伺服驅動裝置，其特征在于：所述電源轉換模塊由開關降壓電路和線性降壓電路構成；外部的輸入電源為直流電源，范圍為12VDC-48VDC；開關降壓電路采用TI公司的DRV8301；線性降壓電路采用HT7333，將開關降壓得到5V進一步降到3.3V；這里的5V和3.3V供給其他模塊使用。

4.根據權利要求1所述的一種中功率直流無刷電機的伺服驅動裝置，其特征在于：所述中央處理模塊為STM32F103RBT6單片機。

5.根據權利要求1所述的一種中功率直流無刷電機的伺服驅動裝置，其特征在于：所述位置反饋接收模塊連接外部中功率直流無刷電機的位置傳感器，然后將位置信號輸入到中央處理模塊；所述中功率直流無刷電機的位置傳感器為三通道增量式編碼器，且為差分信號；位置反饋接收模塊采用芯片AM62C32IPW；中功率直流無刷電機的三通道增量式編碼器的差分信號QEP A+和QEP A-經過芯片轉換成為QEP A；QEP B+和QEP B-經過芯片轉換成為QEP B；QEP Z+和QEP Z-經過芯片轉換成為QEP Z；信號QEP A，QEP B，QEP Z輸入到中央處理模塊STM32F103RBT6單片機的定時/計數器中，轉換成位置數據；其中AM62C32IPW采用5V供電，電源間并聯C45電容，第4腳通過R43上拉到5V。

6.根據權利要求1所述的一種中功率直流無刷電機的伺服驅動裝置，其特征在于：所述逆變模塊由功率管組成的三相橋式電路和功率管驅動電路組成。