一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種伺服控制系統(tǒng)，特別涉及一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國內(nèi)工業(yè)裝備制造業(yè)的發(fā)展，帶有數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)的工業(yè)自動化設(shè)備得到了迅速的普及和發(fā)展。但是隨著數(shù)字交流伺服控制技術(shù)在工業(yè)設(shè)備上的推廣，設(shè)備生產(chǎn)廠家對伺服控制系統(tǒng)的可靠性、性價比和多機(jī)種適配性提出了更高的要求，除了要滿足工業(yè)設(shè)備中伺服控制器的基本運(yùn)行要求之外，還要能夠根據(jù)輸入控制指令對伺服電機(jī)進(jìn)行速度和位置的精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了達(dá)到上述要求，本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，通過操作面板參數(shù)設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)對負(fù)載的調(diào)整控制，具有高性能、高可靠性和低成本等特點(diǎn)，操作加工效率高，省電省時，能夠極大改善工人作業(yè)的勞動強(qiáng)度。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0005]—種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，包括整流模塊I，整流模塊I的輸入端接220V交流電，整流模塊I的第一輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2的第一輸入端連接，整流模塊I的第二輸出端與開關(guān)電源模塊3的輸入端連接，開關(guān)電源模塊3的輸出端與DSP控制模塊4的第一輸入端連接，DSP控制模塊4的輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2的第二輸入端連接，伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2的輸出端與交流伺服電機(jī)5的控制端連接，對交流伺服電機(jī)5定子電流進(jìn)行采樣的電機(jī)電流采樣模塊6與DSP控制模塊4的第二輸入端連接，對交流伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)子位置、速度采樣的轉(zhuǎn)子位置、速度反饋模塊7與DSP控制模塊4的第三輸入端連接，DSP控制模塊4與操作顯示面板8雙向連接。
[0006]所述的整流模塊I將220V交流電整流濾波成直流母線電壓，供給伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2和開關(guān)電源模塊3。
[0007]所述的伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2從DSP控制模塊4接收HVM信號，將整流模塊I送來的單相直流母線電壓逆變成三相交流電供給交流伺服電機(jī)5進(jìn)行轉(zhuǎn)矩和速度控制。
[0008]所述的開關(guān)電源模塊3將整流模塊I送來的單相直流母線電壓經(jīng)過DC-DC變換成15V控制電壓給DSP控制模塊4供電。
[0009]所述的DSP控制模塊4根據(jù)輸入控制指令對交流伺服電機(jī)5進(jìn)行速度和位置的精確控制。
[0010]所述的交流伺服電機(jī)5采用高性能的交流永磁無刷電動機(jī)。
[0011]所述的電機(jī)電流采樣模塊6對交流伺服電機(jī)5定子電流進(jìn)行采樣，經(jīng)DSP控制模塊4處理后控制交流伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)矩，并具有過電流保護(hù)的功能。
[0012]所述的轉(zhuǎn)子位置、速度反饋模塊7是對交流伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋，經(jīng)過DSP控制模塊4計算交流伺服電機(jī)5的電角度和旋轉(zhuǎn)方向從而控制交流伺服電機(jī)5的轉(zhuǎn)速。
[0013]所述的操作顯示面板8屬于人機(jī)交互界面，用于系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和工作模式的設(shè)定，操作人員通過面板參數(shù)設(shè)置來設(shè)定系統(tǒng)的參數(shù)和各種工作模式，并且對交流伺服電機(jī)5的運(yùn)行狀態(tài)包括工作電壓、定子電流、轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:以DSP控制模塊4為控制核心，通過操作顯示面板8的參數(shù)設(shè)置可實(shí)現(xiàn)對交流伺服電機(jī)5的調(diào)整控制，具有高性能、高可靠性和低成本等特點(diǎn)，操作加工效率高，省電省時，能夠極大改善工人作業(yè)的勞動強(qiáng)度，能夠有效實(shí)現(xiàn)對工業(yè)設(shè)備的自動控制。
【附圖說明】
[0015]附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]參照附圖，一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，包括整流模塊I，整流模塊I的輸入端接220V交流電，整流模塊I的第一輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2的第一輸入端連接，整流模塊I的第二輸出端與開關(guān)電源模塊3的輸入端連接，開關(guān)電源模塊3的輸出端與DSP控制模塊4的第一輸入端連接，DSP控制模塊4的輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2的第二輸入端連接，伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2的輸出端與交流伺服電機(jī)5的控制端連接，對交流伺服電機(jī)5定子電流進(jìn)行采樣的電機(jī)電流采樣模塊6與DSP控制模塊4的第二輸入端連接，對交流伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)子位置、速度采樣的轉(zhuǎn)子位置、速度反饋模塊7與DSP控制模塊4的第三輸入端連接，DSP控制模塊4與操作顯示面板8雙向連接。
[0018]所述的整流模塊I將220V交流電整流濾波成直流母線電壓，供給伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2和開關(guān)電源模塊3。
[0019]所述的伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2從DSP控制模塊4接收P麗信號，將整流模塊I送來的單相直流母線電壓逆變成三相交流電供給交流伺服電機(jī)5進(jìn)行轉(zhuǎn)矩和速度控制。
[0020]所述的開關(guān)電源模塊3將整流模塊I送來的單相直流母線電壓經(jīng)過DC-DC變換成15V控制電壓給DSP控制模塊4供電。
[0021]所述的DSP控制模塊4根據(jù)輸入控制指令對交流伺服電機(jī)5進(jìn)行速度和位置的精確控制。
[0022]所述的交流伺服電機(jī)5采用高性能的交流永磁無刷電動機(jī)，可以產(chǎn)生極高的效率峰值。
[0023]所述的電機(jī)電流采樣模塊6對交流伺服電機(jī)5定子電流進(jìn)行采樣，經(jīng)DSP控制模塊4處理后控制交流伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)矩，并具有過電流保護(hù)的功能。
[0024]所述的轉(zhuǎn)子位置、速度反饋模塊7是對交流伺服電機(jī)5轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋，經(jīng)過DSP控制模塊4計算交流伺服電機(jī)5的電角度和旋轉(zhuǎn)方向從而控制交流伺服電機(jī)5的轉(zhuǎn)速。
[0025]所述的操作顯示面板8屬于人機(jī)交互界面，用于系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和工作模式的設(shè)定，操作人員通過面板參數(shù)設(shè)置來設(shè)定系統(tǒng)的參數(shù)和各種工作模式，并且可以對交流伺服電機(jī)5的運(yùn)行狀態(tài)包括工作電壓、定子電流、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行顯示。
[0026]本實(shí)用新型的工作原理為:220V交流電經(jīng)整流模塊I整流濾波后一方面經(jīng)開關(guān)電源模塊3變換成15V控制電壓給DSP控制模塊4供電，另一方面經(jīng)伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2逆變后給交流伺服電機(jī)5提供工作電壓，DSP控制模塊4根據(jù)輸入控制指令并結(jié)合電機(jī)電流采樣模塊6、轉(zhuǎn)子位置、速度反饋模塊7輸入的采樣電流以及轉(zhuǎn)子位置、速度反饋信號，從而對交流伺服電機(jī)5進(jìn)行速度和位置進(jìn)行精確控制。同時，當(dāng)采樣電流超過交流伺服電機(jī)5正常工作電流時，DSP控制模塊4會發(fā)出關(guān)斷信號給伺服電機(jī)驅(qū)動模塊2，使交流伺服電機(jī)5停止工作，具有過流保護(hù)功能。
【主權(quán)項】
1.一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，包括整流模塊(I)，整流模塊(I)的輸入端接220V交流電，其特征在于:整流模塊(I)的第一輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動模塊(2)的第一輸入端連接，整流模塊(I)的第二輸出端與開關(guān)電源模塊(3)的輸入端連接，開關(guān)電源模塊(3)的輸出端與DSP控制模塊(4)的第一輸入端連接，DSP控制模塊(4)的輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動模塊(2)的第二輸入端連接，伺服電機(jī)驅(qū)動模塊(2)的輸出端與交流伺服電機(jī)(5)的控制端連接，對交流伺服電機(jī)(5)定子電流進(jìn)行采樣的電機(jī)電流采樣模塊(6)與DSP控制模塊(4)的第二輸入端連接，對交流伺服電機(jī)(5)轉(zhuǎn)子位置、速度采樣的轉(zhuǎn)子位置、速度反饋模塊(7)與DSP控制模塊(4)的第三輸入端連接，DSP控制模塊(4)與操作顯示面板(8)雙向連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的整流模塊(I)將220V交流電整流濾波成直流母線電壓，供給伺服電機(jī)驅(qū)動模塊(2)和開關(guān)電源模塊⑶。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的伺服電機(jī)驅(qū)動模塊(2)從DSP控制模塊(4)接收PWM信號，將整流模塊(I)送來的單相直流母線電壓逆變成三相交流電供給交流伺服電機(jī)(5)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩和速度控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的開關(guān)電源模塊(3)將整流模塊(I)送來的單相直流母線電壓經(jīng)過DC-DC變換成15V控制電壓給DSP控制模塊(4)供電。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的DSP控制模塊(4)根據(jù)輸入控制指令對交流伺服電機(jī)(5)進(jìn)行速度和位置的精確控制。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的交流伺服電機(jī)(5)采用高性能的交流永磁無刷電動機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電機(jī)電流采樣模塊(6)對交流伺服電機(jī)(5)定子電流進(jìn)行采樣，經(jīng)DSP控制模塊(4)處理后控制交流伺服電機(jī)(5)轉(zhuǎn)矩，并具有過電流保護(hù)的功能。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子位置、速度反饋模塊(7)是對交流伺服電機(jī)(5)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋，經(jīng)過DSP控制模塊(4)計算交流伺服電機(jī)(5)的電角度和旋轉(zhuǎn)方向從而控制交流伺服電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)速。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的操作顯示面板(8)屬于人機(jī)交互界面，用于系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置和工作模式的設(shè)定，操作人員通過面板參數(shù)設(shè)置來設(shè)定系統(tǒng)的參數(shù)和各種工作模式，并且對交流伺服電機(jī)(5)的運(yùn)行狀態(tài)包括工作電壓、定子電流、轉(zhuǎn)速進(jìn)行顯示。
【專利摘要】一種數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)，包括整流模塊，整流模塊的輸入端接220V交流電，整流模塊的第一輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動模塊的第一輸入端連接，整流模塊的第二輸出端與開關(guān)電源模塊的輸入端連接，開關(guān)電源模塊的輸出端與DSP控制模塊的第一輸入端連接，DSP控制模塊的輸出端與伺服電機(jī)驅(qū)動模塊的第二輸入端連接，伺服電機(jī)驅(qū)動模塊的輸出端與交流伺服電機(jī)的控制端連接，電機(jī)電流采樣模塊、轉(zhuǎn)子位置、速度反饋模塊分別與DSP控制模塊的第二、第三輸入端連接，DSP控制模塊與操作顯示面板雙向連接，以DSP控制模塊為控制核心，通過操作顯示面板的參數(shù)設(shè)置可實(shí)現(xiàn)對交流伺服電機(jī)的調(diào)整控制，具有高性能、高可靠性和低成本等特點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19/414
【公開號】CN205334206
【申請?zhí)枴緾N201521104643
【發(fā)明人】閻治安, 趙發(fā)明, 馮寶文, 季明月
【申請人】西京學(xué)院
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月28日