CN107896031A - 一种模块化伺服传动控制装置 - Google Patents

一种模块化伺服传动控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107896031A
CN107896031A CN201711034337.4A CN201711034337A CN107896031A CN 107896031 A CN107896031 A CN 107896031A CN 201711034337 A CN201711034337 A CN 201711034337A CN 107896031 A CN107896031 A CN 107896031A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
circuit module
module
driving
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711034337.4A
Other languages
English (en)
Inventor
胡兴雷
刘涛
张远虎
冯永星
韦宇聪
李涛
曹东海
海克飞
王洋
李邦清
刘峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Original Assignee
Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI filed Critical Beijing Automation Control Equipment Institute BACEI
Priority to CN201711034337.4A priority Critical patent/CN107896031A/zh
Publication of CN107896031A publication Critical patent/CN107896031A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/02—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for suppression of electromagnetic interference
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/085—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation wherein the PWM mode is adapted on the running conditions of the motor, e.g. the switching frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

本发明属于伺服控制技术领域，具体涉及航空飞行器的一种模块化伺服传动控制装置。本装置应用于航空飞行器的伺服控制系统中，由壳体、功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块组成，其中功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块均通过螺钉与壳体连接固定。电气性能上，各个模块独立设计，可以保证一定的空间，强弱电模块分离，减少模块之间的相互干扰，提高伺服传动控制装置内部的抗电磁干扰性能；工艺性上，伺服控制装置中的重要组件采用模块化设计，可以避免在狭小的结构空间件内，进行线缆的制作、焊接和绑扎操作，可以保证各模块之间的走线方式最优。

Description

一种模块化伺服传动控制装置
技术领域
本发明属于伺服控制技术领域，具体涉及航空飞行器的一种模块化伺服传动控制装置。
背景技术
随着高磁能积稀土永磁材料和全控型电力电子器件的研究与应用，输出功率大、转动惯量小、效率高的机电伺服驱动装置得以迅速发展，从而促进了飞行器“功率电传”和机电作动系统的发展。电动伺服系统具有能源简单、结构简单、体积小、可靠性高、成本低等特点，可以满足各种伺服传动装置的性能要求，现已成功应用于多种类型的伺服机构中。
伺服传动控制装置是电动伺服系统的重要组成部分，为伺服系统的控制机构，精确控制伺服系统运动，以实现对伺服机构运动的控制。伺服传动控制装置的设计方法直接影响伺服系统系统的控制精度，进而影响对飞行器飞行姿态的控制。
在常见伺服传动控制装置设计中，功率驱动电路、电源转换电路和控制电路等安装在同一个壳体中，装配工艺性和维修性相对较差。本发明以模块化设计为突破点，功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块独立设计，强弱电模块分离，提出一种新的伺服传动控制装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种模块化伺服传动控制装置，提高伺服传动控制装置内部的抗电磁干扰性能，提高装配效率和维修性，保证伺服系统的可靠性。
本发明是这样实现的：一种模块化伺服传动控制装置，应用于航空飞行器的伺服控制系统中，由壳体、功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块组成，其中功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块均通过螺钉与壳体连接固定；
壳体为非完整圆环体的结构，通过其结构与航空飞行器内部的安装位置相互配合；
功率驱动电路模块由功率驱动电路板、驱动板安装支架、驱动上盖板、驱动侧盖板四部分组成；功率驱动电路板、驱动上盖板和驱动侧盖板通过螺钉安装在驱动板安装支架上；
电源转换电路模块包括五路二次电源：数字+5V、模拟+15V、模拟-15V、功率+15V、模拟+12V；其中数字+5V给控制电路模块中的数字控制电路供电；模拟+15V、模拟-15V给控制电路模块中的模拟部分供电；功率+15V给功率驱动电路模块供电；模拟+12V给其它设备供电；
控制电路模块的电路为DSP+FPGA架构，在此架构下实现AD采样控制、总线通讯功能以及其它接口设计；
电连接器模块由连接器安装板和六个电连接器组成，每个电连接器通过螺钉固定在连接器安装板上，六个电连接器全部安装到连接器安装板上以后，再通过螺钉将电连接器模块组件整体安装到壳体上。
进一步的，如上所述的一种模块化伺服传动控制装置，壳体和功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块、电连接器模块一起实现对伺服控制装置的封闭。
进一步的，如上所述的一种模块化伺服传动控制装置，功率驱动板采用单极性PWM驱动。
进一步的，如上所述的一种模块化伺服传动控制装置，电源转换电路模块选用尖峰浪涌抑制器保护电路。
进一步的，如上所述的一种模块化伺服传动控制装置，控制电路模块选用具有复位保护功能的高精度AD芯片，采集电路与数字控制部分完全隔离。
伺服传动控制装置结构设计时充分考虑了外形尺寸要求和内部电路安装需求，以壳体作为主要安装本体，功率驱动模块组件、控制电路模块、电源转换电路模块、电连接器模块等均为独立的组件，组件装配完成后再安装到壳体中，保证了装配工艺性和维修性。
采用模块化设计，驱动功率模块独立设计，强弱电模块分离，控制电路和电源电路放置在壳体中间，驱动功率模块安装在壳体最外侧，提高伺服传动控制装置内部的抗电磁干扰性能。
通过本发明所构思的以上技术方案，在伺服传动控制装置中采用模块化设计方法，具有以下有益效果：
电气性能上，各个模块独立设计，可以保证一定的空间，强弱电模块分离，减少模块之间的相互干扰，提高伺服传动控制装置内部的抗电磁干扰性能；
工艺性上，伺服控制装置中的重要组件采用模块化设计，可以避免在狭小的结构空间件内，进行线缆的制作、焊接和绑扎操作，可以保证各模块之间的走线方式最优。
附图说明
图1是一种模块化伺服传动控制装置的三维模型示意图。
图中，壳体1、功率驱动电路模块2、电源转换电路模块3、控制电路模块4和电连接器模块组成5。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明一种模块化伺服传动控制装置，应用于航空飞行器的伺服控制系统中，由壳体、功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块组成，其中功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块均通过螺钉与壳体连接固定；
这样的设计充分考虑了外形尺寸要求和内部电路安装需求，采用模块化设计，以壳体作为主要安装本体，功率驱动电路模块、控制电路模块、电源转换电路模块、电连接器模块等均为独立的组件，组件装配完成后再安装到壳体中，保证了装配工艺性。
壳体为非完整圆环体的结构，通过其结构与航空飞行器内部的安装位置相互配合，这样便于伺服传动控制装置在飞行器内部的安装，同时又保证了质量的均匀分布。壳体和功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块、电连接器模块一起实现对伺服控制装置的封闭。
功率驱动电路模块由功率驱动电路板、驱动板安装支架、驱动上盖板、驱动侧盖板四部分组成；功率驱动电路板、驱动上盖板和驱动侧盖板通过螺钉安装在驱动板安装支架上；驱动上盖板、驱动侧盖板拆下后可以实现对功率模块组件内部的检查。功率驱动板采用单极性PWM驱动，从而可以降低功率电路自身发热、改善电路的散热条件、提高功率电路的工作可靠性。
电源转换电路模块包括五路二次电源：数字+5V、模拟+15V、模拟-15V、功率+15V、模拟+12V；其中数字+5V给控制电路模块中的数字控制电路供电；模拟+15V、模拟-15V给控制电路模块中的模拟部分供电；功率+15V给功率驱动电路模块供电；模拟+12V给其它设备供电；电源转换电路模块选用尖峰浪涌抑制器保护电路，，提高供电电路的电磁兼容性。
控制电路模块的电路为DSP+FPGA架构，在此架构下实现AD采样控制、总线通讯功能以及其它接口设计；控制电路模块选用具有复位保护功能的高精度AD芯片，采集电路与数字控制部分完全隔离，提高其电磁兼容性。
电连接器模块由连接器安装板和六个电连接器组成，每个电连接器通过螺钉固定在连接器安装板上，六个电连接器全部安装到连接器安装板上以后，再通过螺钉将电连接器模块组件整体安装到壳体上。电连接器模块采用模块化设计，解决了各连接器之间走线复杂，狭小的壳体内部空间无法操作的难题。电连接器模块可以在壳体外部进行焊接、绑扎操作，可操作性强，提高了制作效率并保障了产品质量。线缆制作完成后，可在装入壳体之前对各个模块中电路板组件(功率驱动电路、电源转换电路、控制电路等)进行调试，确认无误后，再将线缆整个装入壳体，完成伺服传动控制装置的装配。

Claims (6)

1.一种模块化伺服传动控制装置，应用于航空飞行器的伺服控制系统中，其特征在于：由壳体、功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块组成，其中功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块和电连接器模块均通过螺钉与壳体连接固定；
壳体为非完整圆环体的结构，通过其结构与航空飞行器内部的安装位置相互配合；
功率驱动电路模块由功率驱动电路板、驱动板安装支架、驱动上盖板、驱动侧盖板四部分组成；功率驱动电路板、驱动上盖板和驱动侧盖板通过螺钉安装在驱动板安装支架上；
电源转换电路模块包括五路二次电源：数字+5V、模拟+15V、模拟-15V、功率+15V、模拟+12V；其中数字+5V给控制电路模块中的数字控制电路供电；模拟+15V、模拟-15V给控制电路模块中的模拟部分供电；功率+15V给功率驱动电路模块供电；模拟+12V给其它设备供电；
控制电路模块的电路为DSP+FPGA架构，在此架构下实现AD采样控制、总线通讯功能以及其它接口设计；
电连接器模块由连接器安装板和六个电连接器组成，每个电连接器通过螺钉固定在连接器安装板上，六个电连接器全部安装到连接器安装板上以后，再通过螺钉将电连接器模块组件整体安装到壳体上。
2.如权利要求1所述的一种模块化伺服传动控制装置，其特征在于：壳体和功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块、电连接器模块一起实现对伺服控制装置的封闭。
3.如权利要求1所述的一种模块化伺服传动控制装置，其特征在于：功率驱动板采用单极性PWM驱动。
4.如权利要求1所述的一种模块化伺服传动控制装置，其特征在于：电源转换电路模块选用尖峰浪涌抑制器保护电路。
5.如权利要求1所述的一种模块化伺服传动控制装置，其特征在于：控制电路模块选用具有复位保护功能的高精度AD芯片，采集电路与数字控制部分完全隔离。
6.如权利要求1所述的一种模块化伺服传动控制装置，其特征在于：壳体和功率驱动电路模块、电源转换电路模块、控制电路模块、电连接器模块一起实现对伺服控制装置的封闭；功率驱动板采用单极性PWM驱动；电源转换电路模块选用尖峰浪涌抑制器保护电路；控制电路模块选用具有复位保护功能的高精度AD芯片，采集电路与数字控制部分完全隔离。
CN201711034337.4A 2017-10-30 2017-10-30 一种模块化伺服传动控制装置 Pending CN107896031A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711034337.4A CN107896031A (zh) 2017-10-30 2017-10-30 一种模块化伺服传动控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711034337.4A CN107896031A (zh) 2017-10-30 2017-10-30 一种模块化伺服传动控制装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107896031A true CN107896031A (zh) 2018-04-10

Family

ID=61803121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711034337.4A Pending CN107896031A (zh) 2017-10-30 2017-10-30 一种模块化伺服传动控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107896031A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113631014A (zh) * 2021-07-06 2021-11-09 北京自动化控制设备研究所 大功率伺服控制器热考核装置及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203186574U (zh) * 2013-03-29 2013-09-11 湖北三江航天红峰控制有限公司 一种数字伺服控制舵系统
CN104238406A (zh) * 2014-08-26 2014-12-24 北京精密机电控制设备研究所 三冗余数字伺服控制器
CN105486916A (zh) * 2015-11-16 2016-04-13 国家电网公司 一种面向智能变电站的直流信号采集电路
CN106230342A (zh) * 2016-07-22 2016-12-14 北京精密机电控制设备研究所 一种新型通用控制驱动电路板及驱动控制器
CN206165027U (zh) * 2016-10-21 2017-05-10 北京精密机电控制设备研究所 一种集成式多通道输出伺服控制驱动器
CN206250425U (zh) * 2016-12-22 2017-06-13 合肥合亿电子科技有限公司 一种电连接器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203186574U (zh) * 2013-03-29 2013-09-11 湖北三江航天红峰控制有限公司 一种数字伺服控制舵系统
CN104238406A (zh) * 2014-08-26 2014-12-24 北京精密机电控制设备研究所 三冗余数字伺服控制器
CN105486916A (zh) * 2015-11-16 2016-04-13 国家电网公司 一种面向智能变电站的直流信号采集电路
CN106230342A (zh) * 2016-07-22 2016-12-14 北京精密机电控制设备研究所 一种新型通用控制驱动电路板及驱动控制器
CN206165027U (zh) * 2016-10-21 2017-05-10 北京精密机电控制设备研究所 一种集成式多通道输出伺服控制驱动器
CN206250425U (zh) * 2016-12-22 2017-06-13 合肥合亿电子科技有限公司 一种电连接器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113631014A (zh) * 2021-07-06 2021-11-09 北京自动化控制设备研究所 大功率伺服控制器热考核装置及系统
CN113631014B (zh) * 2021-07-06 2023-10-13 北京自动化控制设备研究所 大功率伺服控制器热考核装置及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103085054B (zh) 带电抢修机器人主从式液压力反馈机械臂控制系统及方法
CN106330010A (zh) 一种集成式多通道输出伺服控制驱动器
CN108349404B (zh) 用于机动车的高压电池和机动车
CN208862619U (zh) 一种充电组件和电子设备系统
EP1711397A1 (de) U-boot-brennstoffzelleneinrichtung, insbesondere für ein nachrüstbares bootsegment eines u-boots
CN204536862U (zh) 推力矢量控制的机电伺服系统
CN206165027U (zh) 一种集成式多通道输出伺服控制驱动器
CN107896031A (zh) 一种模块化伺服传动控制装置
CN203216390U (zh) 导弹模拟安装测试系统
CN104332346A (zh) 高压开关用电机直驱操动机构及其控制方法
CN206141842U (zh) 一种分体组合式舵机
CN107154709B (zh) 一种集成控制器的电机系统
CN114531054B (zh) 一种用于多个不同负载的脉冲功率电源高压接线系统
CN101003302A (zh) 一种航空飞行器
CN107255990B (zh) 一种针对主动侧杆的先进控制器设计方法
CN204442103U (zh) 大电流永磁同步电机多驱动控制集成装置
CN205365249U (zh) 分离式模块化电动汽车仪表
CN111015694B (zh) 一种用于协作机器人的控制柜
CN208233353U (zh) 一种多旋翼空气质量采样无人机
CN104698984B (zh) 推力矢量控制的机电伺服系统
CN202915834U (zh) 层叠密封式模块化抗均压飞行控制设备
CN209448498U (zh) 无人机系统及无人机
CN205010142U (zh) 用于电动汽车的集成式动力控制单元
CN206460720U (zh) 易于生产和装配的减震型模块化教研用agv平台
CN204206036U (zh) 一种三通道伺服控制驱动器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180410