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永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器的制造方法

文檔序號:10957596閱讀:429來源:國知局
永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,包括編碼器、與編碼器連接的傳感器組件和用于接收編碼器數(shù)據(jù)處理結(jié)果并數(shù)據(jù)通信的控制單元,編碼器包括數(shù)據(jù)處理芯片和多路信號調(diào)理電路,多路信號調(diào)理電路包括第一信號采集放大電路、第二信號采集放大電路、第三信號采集放大電路、第四信號采集放大電路和第五信號采集放大電路,控制單元包括電機(jī)控制器、存儲器和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),電機(jī)控制器的輸入端通過防抖動接口電路與數(shù)據(jù)處理芯片相接。本實用新型設(shè)計新穎,能夠同時處理永磁同步伺服電機(jī)多種狀態(tài)參數(shù),對各參數(shù)可進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可實現(xiàn)實時監(jiān)測電機(jī)工況狀態(tài),功能完備,使用效率高,實用性強(qiáng)。
【專利說明】
永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于電機(jī)編碼器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002]永磁同步伺服電機(jī)在各種工業(yè)裝備上已經(jīng)大量使用,伺服電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)依靠安裝在伺服電機(jī)上的編碼器進(jìn)行感知電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置,達(dá)到伺服控制的目的?,F(xiàn)有的永磁同步伺服電機(jī)使用的編碼器僅僅只能感知電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置兩個狀態(tài)參數(shù),可是實際使用中,電機(jī)在運(yùn)行過程中,由于受到負(fù)載和環(huán)境的影響,其實際運(yùn)行中除轉(zhuǎn)速和位置外的其他物理狀態(tài),比如振動、溫度分布,應(yīng)力分布等等狀態(tài)信息也在不斷變化,這些不斷變化的物理信息,是評價電機(jī)實際運(yùn)行狀態(tài)的有力依據(jù)。因此,現(xiàn)如今缺少一種永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,能感知電機(jī)的轉(zhuǎn)速和位置的同時增設(shè)環(huán)境監(jiān)測,并對感知的多個狀態(tài)參數(shù)均進(jìn)行信號放大濾波調(diào)理,可以實時監(jiān)控電機(jī)的工況狀態(tài),做到全面監(jiān)控、快速響應(yīng)、以及故障預(yù)測預(yù)報等等智能化動作;另外,物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為這種智能化的可實施性和可行性帶來前所未有的機(jī)會。【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其設(shè)計新穎合理,能夠同時處理永磁同步伺服電機(jī)多種狀態(tài)參數(shù),對各參數(shù)可進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可實現(xiàn)實時監(jiān)測電機(jī)工況狀態(tài),功能完備,使用效率高,實用性強(qiáng),便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案是:永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:包括套裝在所述永磁同步伺服電機(jī)中轉(zhuǎn)軸尾端的編碼器、與編碼器連接且用于采集所述永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的傳感器組件和用于接收編碼器數(shù)據(jù)處理結(jié)果并數(shù)據(jù)通信的控制單元,所述編碼器包括數(shù)據(jù)處理芯片和與數(shù)據(jù)處理芯片輸入端相接且用于處理所述傳感器組件輸出信號的多路信號調(diào)理電路,所述多路信號調(diào)理電路包括第一彳目號米集放大電路、第二彳目號米集放大電路、第二彳目號米集放大電路、第四彳目號米集放大電路和第五信號采集放大電路,所述控制單元包括電機(jī)控制器以及與電機(jī)控制器相接的存儲器和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),電機(jī)控制器的輸入端通過防抖動接口電路與數(shù)據(jù)處理芯片相接。
[0005]上述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述傳感器組件包括設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中轉(zhuǎn)軸前端的轉(zhuǎn)速傳感器,設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中磁極前端的位置傳感器,設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中前軸承外側(cè)、前法蘭上、殼體內(nèi)側(cè)壁上、定子線包處、后法蘭上或后軸承外側(cè)的溫度傳感器,設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中前軸承外側(cè)、前法蘭上、后法蘭上或后軸承外側(cè)的振動傳感器,設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中前軸承外側(cè)或后軸承外側(cè)的應(yīng)力傳感器,轉(zhuǎn)速傳感器的信號輸出端與第一信號采集放大電路的信號輸入端相接,位置傳感器的信號輸出端與第二信號采集放大電路的信號輸入端相接,溫度傳感器的信號輸出端與第三信號采集放大電路的信號輸入端相接,振動傳感器的信號輸出端與第四信號采集放大電路的信號輸入端相接,應(yīng)力傳感器的信號輸出端與第五信號采集放大電路的信號輸入端相接。
[0006]上述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述電機(jī)控制器通過通信模塊與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)連接。
[0007]上述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述通信模塊為有線通信模塊或無線通信模塊。
[0008]上述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述第一信號采集放大電路包括運(yùn)放U1,運(yùn)放U1的同相輸入端經(jīng)可變電阻R4與電阻R3的一端相接,運(yùn)放U1的同相輸入端和可變電阻R4的連接端經(jīng)電容C1接地,可變電阻R4和電阻R3的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C2 和電阻R6接地;運(yùn)放U1的反相輸入端經(jīng)電阻R2接地,運(yùn)放U1的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片相接,另一路經(jīng)電位器R1與運(yùn)放U1的反相輸入端相接;
[0009]所述第二信號采集放大電路包括運(yùn)放U2,運(yùn)放U2的同相輸入端經(jīng)可變電阻R10與電阻R9的一端相接,運(yùn)放U2的同相輸入端和可變電阻R10的連接端經(jīng)電容C3接地,可變電阻 R10和電阻R9的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C4和電阻R12接地;運(yùn)放U2的反相輸入端經(jīng)電阻R8接地,運(yùn)放U2的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片相接,另一路經(jīng)電位器R7與運(yùn)放U2的反相輸入纟而相接;
[0010]所述第三信號采集放大電路包括運(yùn)放U3,運(yùn)放U3的同相輸入端經(jīng)可變電阻R16與電阻R15的一端相接,運(yùn)放U3的同相輸入端和可變電阻R16的連接端經(jīng)電容C5接地,可變電阻R16和電阻R15的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C6和電阻R18接地;運(yùn)放U3的反相輸入端經(jīng)電阻R14 接地,運(yùn)放U3的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片相接,另一路經(jīng)電位器R13與運(yùn)放U3的反相輸入端相接;
[0011]所述第四信號采集放大電路包括運(yùn)放U4,運(yùn)放U4的同相輸入端經(jīng)可變電阻R22與電阻R21的一端相接,運(yùn)放U4的同相輸入端和可變電阻R22的連接端經(jīng)電容C7接地,可變電阻R22和電阻R21的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C8和電阻R24接地;運(yùn)放U4的反相輸入端經(jīng)電阻R20 接地,運(yùn)放U4的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片相接,另一路經(jīng)電位器R19與運(yùn)放U4的反相輸入端相接;
[0012]所述第五信號采集放大電路包括運(yùn)放U5,運(yùn)放U5的同相輸入端經(jīng)可變電阻R28與電阻R27的一端相接,運(yùn)放U5的同相輸入端和可變電阻R28的連接端經(jīng)電容C9接地,可變電阻R28和電阻R27的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C10和電阻R30接地;運(yùn)放U5的反相輸入端經(jīng)電阻 R26接地,運(yùn)放U5的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片相接,另一路經(jīng)電位器R25與運(yùn)放U5 的反相輸入端相接。
[0013]上述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述第一信號采集放大電路、第二彳目號米集放大電路、第二彳目號米集放大電路、第四彳目號米集放大電路和第五彳目號米集放大電路的數(shù)量均為多個。
[0014]上述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述防抖動接口電路為單穩(wěn)態(tài)電路或雙穩(wěn)態(tài)電路。
[0015]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:[〇〇16]1、本實用新型通過編碼器中的數(shù)據(jù)處理芯片同時采集永磁同步伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速、位置、溫度、震動和應(yīng)力參數(shù),并設(shè)置多路信號調(diào)理電路對每個參數(shù)分別進(jìn)行信號放大以及信號濾波調(diào)理,每個信號采集放大電路結(jié)構(gòu)相同,通過各個電路內(nèi)集成的可變電阻和電位器調(diào)節(jié)每個參數(shù)所需放大倍數(shù),調(diào)理效果好,便于推廣使用。
[0017]2、本實用新型在永磁同步伺服電機(jī)內(nèi)部前軸承、前法蘭、殼體、定子線包、后法蘭和后軸承處安裝傳感器組件,采集轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和位置的同時采集環(huán)境參數(shù),功能完備,可靠穩(wěn)定,使用效果好。
[0018]3、本實用新型設(shè)計新穎合理,采用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài),綜合多種參數(shù)預(yù)測電機(jī)檢修時間,判斷電機(jī)使用壽命,可合理安排工作計劃,提高生產(chǎn)效率,實用性強(qiáng),便于推廣使用。
[0019]綜上所述,本實用新型設(shè)計新穎合理,能夠同時處理永磁同步伺服電機(jī)多種狀態(tài)參數(shù),對各參數(shù)可進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理,通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可實現(xiàn)實時監(jiān)測電機(jī)工況狀態(tài),功能完備,使用效率高,實用性強(qiáng),便于推廣使用。
[0020]下面通過附圖和實施例,對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述?!靖綀D說明】
[0021]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0022]圖2為本實用新型永磁同步伺服電機(jī)和編碼器的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。[〇〇23]圖3為本實用新型多路信號調(diào)理電路的電路原理圖。[〇〇24]附圖標(biāo)記說明:[〇〇25]1 一轉(zhuǎn)速傳感器;2—位置傳感器;3—溫度傳感器;[0〇26]4 一振動傳感器;5—應(yīng)力傳感器;6—編碼器;
[0027] 6-1—第一信號采集放大電路;6-2—第二信號采集放大電路;[〇〇28] 6-3—第三信號采集放大電路;6-4—第四信號采集放大電路;[0〇29] 6-5一第五信號米集放大電路;6-6—數(shù)據(jù)處理芯片;
[0030]7一防抖動接口電路;8一電機(jī)控制器;9一存儲器;
[0031]10—通信模塊;11 一物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng);12-1—轉(zhuǎn)軸;[〇〇32]12-2—前軸承;12-3—前法蘭;12-4—?dú)んw;
[0033]12~5 一定子;12-6—后法蘭;12-7—后軸承?!揪唧w實施方式】
[0034]如圖1和圖2所示,本實用新型包括套裝在所述永磁同步伺服電機(jī)中轉(zhuǎn)軸12-1尾端的編碼器6、與編碼器6連接且用于采集所述永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的傳感器組件和用于接收編碼器6數(shù)據(jù)處理結(jié)果并數(shù)據(jù)通信的控制單元,所述編碼器6包括數(shù)據(jù)處理芯片 6-6和與數(shù)據(jù)處理芯片6-6輸入端相接且用于處理所述傳感器組件輸出信號的多路信號調(diào)理電路,所述多路信號調(diào)理電路包括第一信號采集放大電路6-1、第二信號采集放大電路6-2、第二彳目號米集放大電路6_3、第四彳目號米集放大電路6_4和第五彳目號米集放大電路6_5,所述控制單元包括電機(jī)控制器8以及與電機(jī)控制器8相接的存儲器9和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)11,電機(jī)控制器8的輸入端通過防抖動接口電路7與數(shù)據(jù)處理芯片6-6相接。
[0035]如圖1和圖2所示,本實施例中,所述傳感器組件包括設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中轉(zhuǎn)軸12-1前端的轉(zhuǎn)速傳感器1,設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中磁極前端的位置傳感器2,設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中前軸承12-2外側(cè)、前法蘭12-3上、殼體12-4內(nèi)側(cè)壁上、 定子12-5線包處、后法蘭12-6上或后軸承12-7外側(cè)的溫度傳感器3,設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中前軸承12-2外側(cè)、前法蘭12-3上、后法蘭12-6上或后軸承12-7外側(cè)的振動傳感器 4,設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中前軸承12-2外側(cè)或后軸承12-7外側(cè)的應(yīng)力傳感器5,轉(zhuǎn)速傳感器1的信號輸出端與第一信號采集放大電路6-1的信號輸入端相接,位置傳感器2的信號輸出端與第二信號采集放大電路6-2的信號輸入端相接,溫度傳感器3的信號輸出端與第三信號采集放大電路6-3的信號輸入端相接,振動傳感器4的信號輸出端與第四信號采集放大電路6-4的信號輸入端相接,應(yīng)力傳感器5的信號輸出端與第五信號采集放大電路6-5 的信號輸入端相接。
[0036]本實施例中,所述電機(jī)控制器8通過通信模塊10與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)11連接。
[0037]本實施例中,所述通信模塊10為有線通信模塊或無線通信模塊。
[0038]實際使用中,有線通信模塊包括串口或工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊,實現(xiàn)電機(jī)控制器8與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)11的有線數(shù)據(jù)通信;無線通信模塊包括GPRS或無線WIFI模塊,實現(xiàn)電機(jī)控制器8 與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)11的無線數(shù)據(jù)通信。[〇〇39]如圖3所示,本實施例中,所述第一信號采集放大電路6-1包括運(yùn)放U1,運(yùn)放U1的同相輸入端經(jīng)可變電阻R4與電阻R3的一端相接,運(yùn)放U1的同相輸入端和可變電阻R4的連接端經(jīng)電容C1接地,可變電阻R4和電阻R3的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C2和電阻R6接地;運(yùn)放U1的反相輸入端經(jīng)電阻R2接地,運(yùn)放U1的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片6-6相接,另一路經(jīng)電位器R1與運(yùn)放U1的反相輸入端相接,根據(jù)實際需求可手動調(diào)節(jié)可變電阻R4和電位器R1的阻值,可變電阻R4可調(diào)理轉(zhuǎn)速傳感器1輸入信號的尖峰毛刺起濾波作用,電位器R1可調(diào)理轉(zhuǎn)速傳感器1輸入信號的放大倍數(shù);
[0040]所述第二信號采集放大電路6-2包括運(yùn)放U2,運(yùn)放U2的同相輸入端經(jīng)可變電阻R10 與電阻R9的一端相接,運(yùn)放U2的同相輸入端和可變電阻R10的連接端經(jīng)電容C3接地,可變電阻R10和電阻R9的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C4和電阻R12接地;運(yùn)放U2的反相輸入端經(jīng)電阻R8接地,運(yùn)放U2的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片6-6相接,另一路經(jīng)電位器R7與運(yùn)放U2的反相輸入端相接,根據(jù)實際需求可手動調(diào)節(jié)可變電阻R10和電位器R7的阻值,可變電阻R10 可調(diào)理位置傳感器2輸入信號的尖峰毛刺起濾波作用,電位器R10可調(diào)理位置傳感器2輸入信號的放大倍數(shù);
[0041]所述第三信號采集放大電路6-3包括運(yùn)放U3,運(yùn)放U3的同相輸入端經(jīng)可變電阻R16 與電阻R15的一端相接,運(yùn)放U3的同相輸入端和可變電阻R16的連接端經(jīng)電容C5接地,可變電阻R16和電阻R15的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C6和電阻R18接地;運(yùn)放U3的反相輸入端經(jīng)電阻 R14接地,運(yùn)放U3的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片6-6相接,另一路經(jīng)電位器R13與運(yùn)放U3的反相輸入端相接,根據(jù)實際需求可手動調(diào)節(jié)可變電阻R16和電位器R13的阻值,可變電阻R16可調(diào)理溫度傳感器3輸入信號的尖峰毛刺起濾波作用,電位器R13可調(diào)理溫度傳感器3輸入信號的放大倍數(shù);[〇〇42]所述第四信號采集放大電路6-4包括運(yùn)放U4,運(yùn)放U4的同相輸入端經(jīng)可變電阻R22 與電阻R21的一端相接,運(yùn)放U4的同相輸入端和可變電阻R22的連接端經(jīng)電容C7接地,可變電阻R22和電阻R21的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C8和電阻R24接地;運(yùn)放U4的反相輸入端經(jīng)電阻R20接地,運(yùn)放U4的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片6-6相接,另一路經(jīng)電位器R19與運(yùn)放U4的反相輸入端相接,根據(jù)實際需求可手動調(diào)節(jié)可變電阻R22和電位器R19的阻值,可變電阻R22可調(diào)理振動傳感器4輸入信號的尖峰毛刺起濾波作用,電位器R19可調(diào)理振動傳感器4輸入信號的放大倍數(shù);[〇〇43] 所述第五信號采集放大電路6-5包括運(yùn)放U5,運(yùn)放U5的同相輸入端經(jīng)可變電阻R28 與電阻R27的一端相接,運(yùn)放U5的同相輸入端和可變電阻R28的連接端經(jīng)電容C9接地,可變電阻R28和電阻R27的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C10和電阻R30接地;運(yùn)放U5的反相輸入端經(jīng)電阻 R26接地,運(yùn)放U5的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片6-6相接,另一路經(jīng)電位器R25與運(yùn)放U5的反相輸入端相接,根據(jù)實際需求可手動調(diào)節(jié)可變電阻R28和電位器R25的阻值,可變電阻R28可調(diào)理應(yīng)力傳感器5輸入信號的尖峰毛刺起濾波作用,電位器R25可調(diào)理應(yīng)力傳感器5輸入信號的放大倍數(shù)。[〇〇44]實際接線中,電阻R3的另一端為第一信號采集放大電路6-1的信號輸入端,電阻R9 的另一端為第二信號采集放大電路6-2的信號輸入端,電阻R15的另一端為第三信號采集放大電路6-3的信號輸入端,電阻R21的另一端為第四信號采集放大電路6-4的信號輸入端,電阻R27的另一端為第五信號采集放大電路6-5的信號輸入端;第一信號采集放大電路6-1的信號輸入端、第二信號采集放大電路6-2的信號輸入端、第三信號采集放大電路6-3的信號輸入端、第四信號采集放大電路6-4的信號輸入端和第五信號采集放大電路6-5的信號輸入端分別通過導(dǎo)線連接在外接口 P1的管腳上用于分別調(diào)理轉(zhuǎn)速傳感器1、位置傳感器2、溫度傳感器3、振動傳感器4和應(yīng)力傳感器5輸入的信號。[〇〇45]本實施例中,所述第一信號采集放大電路6-1、第二信號采集放大電路6-2、第三信號采集放大電路6-3、第四信號采集放大電路6-4和第五信號采集放大電路6-5的數(shù)量均為多個。
[0046]實際使用中,可根據(jù)實際安裝的傳感器數(shù)量連接對應(yīng)數(shù)量的信號采集放大電路, 每類信號采集放大電路設(shè)置多個,沒有使用的信號采集放大電路可作為預(yù)留接口,實現(xiàn)編碼器8可擴(kuò)展的功能,功能完備。
[0047]本實施例中,所述防抖動接口電路7為單穩(wěn)態(tài)電路或雙穩(wěn)態(tài)電路,實現(xiàn)電機(jī)控制器 8采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠性。[〇〇48] 本實用新型使用時,前軸承12-2外側(cè)位置處預(yù)埋溫度傳感器3、振動傳感器4和應(yīng)力傳感器5采集該處環(huán)境參數(shù)對永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的影響;前法蘭12-3位置處預(yù)埋溫度傳感器3和振動傳感器4采集該處環(huán)境參數(shù)對永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的影響;殼體12-4內(nèi)側(cè)壁上預(yù)埋溫度傳感器3采集該處溫度參數(shù)對永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的影響;定子12-5線包處采集該處溫度參數(shù)對永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的影響;后法蘭12-6 位置處預(yù)埋溫度傳感器3和振動傳感器4采集該處環(huán)境參數(shù)對永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的影響;后軸承12-7外側(cè)位置處預(yù)埋溫度傳感器3、振動傳感器4和應(yīng)力傳感器5采集該處環(huán)境參數(shù)對永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的影響;以上六個位置處各傳感器采集到的數(shù)據(jù)分別通過與其連接的信號采集放大電路進(jìn)行信號調(diào)理,匯總到數(shù)據(jù)處理芯片6-6,通過數(shù)據(jù)處理芯片6-6的內(nèi)部電路進(jìn)行處理,電機(jī)控制器8讀取數(shù)據(jù)處理芯片6-6中處理的數(shù)據(jù)信息,數(shù)據(jù)處理芯片6-6與電機(jī)控制器8連接的接口上安裝防抖動接口電路7,避免連接過程中干擾信號,加上轉(zhuǎn)速傳感器1和位置傳感器2采集的永磁同步伺服電機(jī)的速度和位置信息,可以實時監(jiān)控電機(jī)的工況狀態(tài),數(shù)據(jù)可通過存儲器9保存供后續(xù)參考使用,做到全面監(jiān)控、快速響應(yīng)、以及故障預(yù)測預(yù)報等等智能化動作,通過物聯(lián)網(wǎng)智能化的通訊方式,可隨時掌握永磁同步伺服電機(jī)的運(yùn)行狀況;預(yù)測電機(jī)的檢修時間;判斷電機(jī)的壽命周期等,可以合理的安排工作計劃,提高生產(chǎn)效率。
[0049]根據(jù)實際使用需要,可以增加永磁同步伺服電機(jī)上各處傳感器的數(shù)量,使采集點更加密集,數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,所有的傳感器保證埋設(shè)位置的合理性和采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,傳感器的位置不能阻礙或降低電機(jī)的性能、安全等基本要求,實際使用效果好。
[0050]以上所述,僅是本實用新型的較佳實施例,并非對本實用新型作任何限制,凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:包括套裝在所述永磁同步伺服電機(jī) 中轉(zhuǎn)軸(12-1)尾端的編碼器(6)、與編碼器(6)連接且用于采集所述永磁同步伺服電機(jī)運(yùn)行 狀態(tài)參數(shù)的傳感器組件和用于接收編碼器(6)數(shù)據(jù)處理結(jié)果并數(shù)據(jù)通信的控制單元,所述 編碼器(6)包括數(shù)據(jù)處理芯片(6-6)和與數(shù)據(jù)處理芯片(6-6)輸入端相接且用于處理所述傳 感器組件輸出信號的多路信號調(diào)理電路,所述多路信號調(diào)理電路包括第一信號采集放大電 路(6_1)、第二彳目號米集放大電路(6_2)、第二彳目號米集放大電路(6_3)、第四彳目號米集放大 電路(6-4)和第五信號采集放大電路(6-5),所述控制單元包括電機(jī)控制器(8)以及與電機(jī) 控制器(8)相接的存儲器(9)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(11),電機(jī)控制器(8)的輸入端通過防抖動接口 電路(7)與數(shù)據(jù)處理芯片(6-6)相接。2.按照權(quán)利要求1所述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述傳感器組 件包括設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中轉(zhuǎn)軸(12-1)前端的轉(zhuǎn)速傳感器(1),設(shè)置在所述永 磁同步伺服電機(jī)中磁極前端的位置傳感器(2),設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中前軸承 (12-2)外側(cè)、前法蘭(12-3)上、殼體(12-4)內(nèi)側(cè)壁上、定子(12-5)線包處、后法蘭(12-6)上 或后軸承(12-7)外側(cè)的溫度傳感器(3),設(shè)置在所述永磁同步伺服電機(jī)中前軸承(12-2)外 偵叭前法蘭(12-3)上、后法蘭(12-6)上或后軸承(12-7)外側(cè)的振動傳感器(4),設(shè)置在所述 永磁同步伺服電機(jī)中前軸承(12-2)外側(cè)或后軸承(12-7)外側(cè)的應(yīng)力傳感器(5),轉(zhuǎn)速傳感 器(1)的信號輸出端與第一信號采集放大電路(6-1)的信號輸入端相接,位置傳感器(2)的 信號輸出端與第二信號采集放大電路(6-2)的信號輸入端相接,溫度傳感器(3)的信號輸出 端與第三信號采集放大電路(6-3)的信號輸入端相接,振動傳感器(4)的信號輸出端與第四 信號采集放大電路(6-4)的信號輸入端相接,應(yīng)力傳感器(5)的信號輸出端與第五信號采集 放大電路(6-5)的信號輸入端相接。3.按照權(quán)利要求1或2所述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述電機(jī) 控制器(8)通過通信模塊(10)與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(11)連接。4.按照權(quán)利要求3所述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述通信模塊 (10)為有線通信模塊或無線通信模塊。5.按照權(quán)利要求2所述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述第一信號 采集放大電路(6-1)包括運(yùn)放U1,運(yùn)放U1的同相輸入端經(jīng)可變電阻R4與電阻R3的一端相接, 運(yùn)放U1的同相輸入端和可變電阻R4的連接端經(jīng)電容C1接地,可變電阻R4和電阻R3的連接端 經(jīng)并聯(lián)的電容C2和電阻R6接地;運(yùn)放U1的反相輸入端經(jīng)電阻R2接地,運(yùn)放U1的輸出端分兩 路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片(6-6)相接,另一路經(jīng)電位器R1與運(yùn)放U1的反相輸入端相接;所述第二信號采集放大電路(6-2)包括運(yùn)放U2,運(yùn)放U2的同相輸入端經(jīng)可變電阻R10與 電阻R9的一端相接,運(yùn)放U2的同相輸入端和可變電阻R10的連接端經(jīng)電容C3接地,可變電阻 R10和電阻R9的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C4和電阻R12接地;運(yùn)放U2的反相輸入端經(jīng)電阻R8接 地,運(yùn)放U2的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片(6-6)相接,另一路經(jīng)電位器R7與運(yùn)放U2 的反相輸入端相接;所述第三信號采集放大電路(6-3)包括運(yùn)放U3,運(yùn)放U3的同相輸入端經(jīng)可變電阻R16與 電阻R15的一端相接,運(yùn)放U3的同相輸入端和可變電阻R16的連接端經(jīng)電容C5接地,可變電 阻R16和電阻R15的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C6和電阻R18接地;運(yùn)放U3的反相輸入端經(jīng)電阻R14 接地,運(yùn)放U3的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片(6-6)相接,另一路經(jīng)電位器R13與運(yùn)放U3的反相輸入端相接;所述第四信號采集放大電路(6-4)包括運(yùn)放U4,運(yùn)放U4的同相輸入端經(jīng)可變電阻R22與 電阻R21的一端相接,運(yùn)放U4的同相輸入端和可變電阻R22的連接端經(jīng)電容C7接地,可變電 阻R22和電阻R21的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C8和電阻R24接地;運(yùn)放U4的反相輸入端經(jīng)電阻R20 接地,運(yùn)放U4的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片(6-6)相接,另一路經(jīng)電位器R19與運(yùn)放 U4的反相輸入端相接;所述第五信號采集放大電路(6-5)包括運(yùn)放U5,運(yùn)放U5的同相輸入端經(jīng)可變電阻R28與 電阻R27的一端相接,運(yùn)放U5的同相輸入端和可變電阻R28的連接端經(jīng)電容C9接地,可變電 阻R28和電阻R27的連接端經(jīng)并聯(lián)的電容C10和電阻R30接地;運(yùn)放U5的反相輸入端經(jīng)電阻 R26接地,運(yùn)放U5的輸出端分兩路,一路與數(shù)據(jù)處理芯片(6-6)相接,另一路經(jīng)電位器R25與 運(yùn)放U5的反相輸入端相接。6.按照權(quán)利要求5所述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述第一信號 米集放大電路(6_1)、第二彳目號米集放大電路(6_2)、第二彳目號米集放大電路(6_3)、第四{目 號采集放大電路(6-4)和第五信號采集放大電路(6-5)的數(shù)量均為多個。7.按照權(quán)利要求1所述的永磁同步伺服電機(jī)用智能編碼器,其特征在于:所述防抖動接 口電路(7)為單穩(wěn)態(tài)電路或雙穩(wěn)態(tài)電路。
【文檔編號】H02K11/20GK205647188SQ201620473005
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】陳華胄, 劉建鋒, 張燕, 徐致雄, 尚立庫
【申請人】西安安凡達(dá)智能電機(jī)有限公司
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