CN105656393A - 一种通用交流异步电机驱动保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用交流异步电机驱动保护装置，包括ARM11微处理器、3.3V直流电源、与ARM11微处理器相接且用于串行通信的RS232/485接口通信和与ARM11微处理器相接且用于无线通信的无线接口电路，以及开关量输入输出模块；所述ARM11微处理器的输出端接有触摸屏驱动电路和与触摸屏驱动电路输出端相接的触摸屏显示电路；所述开关量输入输出模块包括伺服电机、CPLD控制电路、第一光电隔离电路、D/A转换电路、IPM功率驱动电路、电流采样电路、IPM检测电路、A/D转换电路和第二光电隔离电路，本发明设计合理、性能可靠、抗干扰性强、精度高、速度快，功能完备，使用效果好，实用性强。
Description
技术领域
本发明属于异步电机技术领域，具体涉及一种通用交流异步电机驱动保护装置。
背景技术
在实际生产生活中，电动机的应用很广泛，尤其是伺服电机，用于要求控制精度较高，以及位置精度控制精确的领域，早期的控制系统由于控制器方面存在缺陷，导致抗干扰性、可靠性、精度等方面都有欠缺，致使无法精确控制伺服电机平稳安全的运行，例如一些高精度的仪器仪表，要求伺服电机必须保证运转精度和运转稳定，而且由于现有伺服电机驱动装置缺少保护系统，一旦发生过压过流过热等现象都无法保护伺服电机正常运行，另外由于伺服电机的高精度性，对信号要求较高，任何干扰因素都会影响伺服电机的运转效率，和运转精度，所以伺服电机控制中存在信号干扰对伺服电机影响重大，如何避免这类干扰隐私的存在，也是当前课题研究的重要方面，现有伺服电机控制系统在处理线性度、零漂、精度、柔性以及保护方面都存在严重缺陷，因此，现如今缺少一种能够高精度控制伺服电机正常运转的完整系统，保证伺服电机的可靠性，随着高性能处理器的出现，可以再计算精度方面有所提高，对伺服电机的发展很有意义，也更扩大伺服电机的应用领域，市场的应用价值也可以得到充分体现。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种通用交流异步电机驱动保护装置，其设计合理、应用范围广、性能可靠、保护措施完善、抗干扰性强、精度高、速度快，功能完备，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：包括ARM11微处理器、3.3V直流电源、与ARM11微处理器相接且用于串行通信的RS232/485接口通信和与ARM11微处理器相接且用于无线通信的无线接口电路，以及开关量输入输出模块；所述ARM11微处理器还接有用于显示设置阈值的触摸屏显示模块，所述触摸屏显示模块包括触摸屏驱动电路和与触摸屏驱动电路输出端相接的触摸屏显示电路；所述开关量输入输出模块包括伺服电机、开关量输出模块、开关量输入模块和与ARM11微处理器相接用于数字量转换的CPLD控制电路；所述开关量输出模块由依次相连的第一光电隔离电路、D/A转换电路和IPM功率驱动电路组成，所述开关量输入模块由依次相连的电流采样电路、IPM检测电路、A/D转换电路和第二光电隔离电路组成，所述第一光电隔离电路的输入端和所述第二光电隔离电路的输出端均与CPLD控制电路相接；所述ARM11微处理器、CPLD控制电路、第一光电隔离电路、D/A转换电路、IPM功率驱动电路、第二光电隔离电路、A/D转换电路和IPM检测电路均与3.3V直流电源的3.3V直流电压输出端相接。
上述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述ARM11微处理器为Thumb-2双核微型控制芯片。
上述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述第一光电隔离电路(3)由型号为6N137的第一芯片构成；所述第二光电隔离电路由型号为6N137的第二芯片构成。
上述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述电流采样电路由模拟隔离线性运算放大器7840组成。
上述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述CPLD控制电路为LATTICE公司的高性能低功耗超高速LC4128V芯片。
上述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述A/D转换电路为ADS7862芯片。
上述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述IPM功率驱动电路为SMA6822M芯片。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明系统功能完整、应用范围广、操作智能以及性能可靠。
2、本发明通过设置型号为SMA6822M功率驱动电路驱动伺服电机，对过压、过流、过热等起到良好的保护作用，稳定性强。
3、本发明通过设置型号为6N137的光电隔离电路，电路信号输出稳定，抗干扰性强。
4、本发明通过设置型号为LC4128V的CPLD控制电路，控制电路性能稳定，精度高，速度快。
5、本发明通过微处理器控制和处理数据，采用ARM11微处理器控制CPLD电路，控制精度高、控制性能好，系统功耗低，处理及运算速度快速，系统完整。
6、本发明设计合理、稳定性高、保护措施完善、功能完备，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本发明设计合理、应用范围广、性能可靠、保护措施完善、抗干扰性强、精度高、速度快，功能完备，使用效果好，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明各电路的电路连接关系示意图。
附图标记说明:
1—ARM11微处理器；2—CPLD控制电路；3—第一光电隔离电路；
4—D/A转换电路；5—IPM功率驱动电路；6—伺服电机；
7—第二光电隔离电路；8—A/D转换电路；9—IPM检测电路；
10—电流采样电路；11—触摸屏驱动电路；12—触摸屏显示电路；
13—RS232/485接口通信；14—无线接口电路；
15—3.3V直流电源。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括ARM11微处理器1、3.3V直流电源15、与ARM11微处理器1相接且用于串行通信的RS232/485接口通信13和与ARM11微处理器1相接且用于无线通信的无线接口电路14，以及开关量输入输出模块；所述ARM11微处理器1还接有用于显示设置阈值的触摸屏显示模块，所述触摸屏显示模块包括触摸屏驱动电路11和与触摸屏驱动电路11输出端相接的触摸屏显示电路12；所述开关量输入输出模块包括伺服电机6、开关量输出模块、开关量输入模块和与ARM11微处理器1相接用于数字量转换的CPLD控制电路2；所述开关量输出模块由依次相连的第一光电隔离电路3、D/A转换电路4和IPM功率驱动电路5组成，所述开关量输入模块由依次相连的电流采样电路10、IPM检测电路9、A/D转换电路8和第二光电隔离电路7组成，所述第一光电隔离电路3的输入端和所述第二光电隔离电路7的输出端均与CPLD控制电路2相接；所述ARM11微处理器1、CPLD控制电路2、第一光电隔离电路3、D/A转换电路4、IPM功率驱动电路5、第二光电隔离电路7、A/D转换电路8和IPM检测电路9均与3.3V直流电源15的3.3V直流电压输出端相接。
本实施例中，所述ARM11微处理器1为Thumb-2双核微型控制芯片。
本实施例中，所述第一光电隔离电路3由型号为6N137的第一芯片构成；所述第二光电隔离电路7由型号为6N137的第二芯片构成。
本实施例中，所述电流采样电路10由模拟隔离线性运算放大器7840组成。
本实施例中，所述CPLD控制电路2为LATTICE公司的高性能低功耗超高速LC4128V芯片。
本实施例中，所述A/D转换电路8为ADS7862芯片。
本实施例中，所述IPM功率驱动电路5为SMA6822M芯片。
本发明使用时，通过触摸屏显示电路12设置伺服电机电流电压采样阈值，电流采样电路10通过采集伺服电机6的采样值通过IPM检测电路9检测，当采样数值处于正常范围内时，IPM检测电路9将其送入A/D转换电路8转换成处理器可处理的数据，通过第二光电隔离电路7对两端数据隔离抗干扰经CPLD控制电路2送入ARM11微处理器1，当发生过压或过流现象时，IPM自动保护报警，对自身和ARM11微处理器均采取保护措施，ARM11微处理器1得到反馈采集的数据通过开关量的输出控制伺服电机6，由CPLD控制电路2将数字量通过第一光电隔离电路3隔离除噪后进行数模转换再由IPM功率驱动电路5驱动保护电机正常的运转，整个回路完整，精度高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：包括ARM11微处理器(1)、3.3V直流电源(15)、与ARM11微处理器(1)相接且用于串行通信的RS232/485接口通信(13)和与ARM11微处理器(1)相接且用于无线通信的无线接口电路(14)，以及开关量输入输出模块；所述ARM11微处理器(1)还接有用于显示设置阈值的触摸屏显示模块，所述触摸屏显示模块包括触摸屏驱动电路(11)和与触摸屏驱动电路(11)输出端相接的触摸屏显示电路(12)；所述开关量输入输出模块包括伺服电机(6)、开关量输出模块、开关量输入模块和与ARM11微处理器(1)相接用于数字量转换的CPLD控制电路(2)；所述开关量输出模块由依次相连的第一光电隔离电路(3)、D/A转换电路(4)和IPM功率驱动电路(5)组成，所述开关量输入模块由依次相连的电流采样电路(10)、IPM检测电路(9)、A/D转换电路(8)和第二光电隔离电路(7)组成，所述第一光电隔离电路(3)的输入端和所述第二光电隔离电路(7)的输出端均与CPLD控制电路(2)相接；所述ARM11微处理器(1)、CPLD控制电路(2)、第一光电隔离电路(3)、D/A转换电路(4)、IPM功率驱动电路(5)、第二光电隔离电路(7)、A/D转换电路(8)和IPM检测电路(9)均与3.3V直流电源(15)的3.3V直流电压输出端相接。
2.按照权利要求1所述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述ARM11微处理器(1)为Thumb-2双核微型控制芯片。
3.按照权利要求1所述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述第一光电隔离电路(3)由型号为6N137的第一芯片构成；所述第二光电隔离电路(7)由型号为6N137的第二芯片构成。
4.按照权利要求1所述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述电流采样电路(10)由模拟隔离线性运算放大器7840组成。
5.按照权利要求1所述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述CPLD控制电路(2)为LATTICE公司的高性能低功耗超高速LC4128V芯片。
6.按照权利要求1所述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述A/D转换电路(8)为ADS7862芯片。
7.按照权利要求1所述的一种通用交流异步电机驱动保护装置，其特征在于：所述IPM功率驱动电路(5)为SMA6822M芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410632390.4A CN105656393A (zh) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | 一种通用交流异步电机驱动保护装置 |
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| CN201410632390.4A CN105656393A (zh) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | 一种通用交流异步电机驱动保护装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105656393A true CN105656393A (zh) | 2016-06-08 |
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ID=56483011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410632390.4A Pending CN105656393A (zh) | 2014-11-11 | 2014-11-11 | 一种通用交流异步电机驱动保护装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN105656393A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109375540A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-22 | 九江精密测试技术研究所 | 一种集成化旋转锁紧伺服模块 |
| CN110932647A (zh) * | 2019-12-21 | 2020-03-27 | 中国船舶重工集团公司第七一七研究所 | 一种高频交直流电机通用伺服驱动电路 |
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2014
- 2014-11-11 CN CN201410632390.4A patent/CN105656393A/zh active Pending
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| CN109375540A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-02-22 | 九江精密测试技术研究所 | 一种集成化旋转锁紧伺服模块 |
| CN110932647A (zh) * | 2019-12-21 | 2020-03-27 | 中国船舶重工集团公司第七一七研究所 | 一种高频交直流电机通用伺服驱动电路 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160608 |