CN109100977A - 一种用于数控机床的主轴电机控制系统 - Google Patents

一种用于数控机床的主轴电机控制系统 Download PDF

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梁新瑶
张允�
张超
张曙光
张锦涛
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Abstract

本发明属于数控机床控制系统技术领域，具体涉及一种用于数控机床的主轴电机控制系统。本发明所要解决数控机床的主轴电机的控制精度低，反馈速度慢的问题。为了解决上述技术问题，本发明提出这样一种用于数控机床的主轴电机控制系统，包括主轴电机、PCI接口总线、ARM控制器、DSP处理器、FPGA芯片、光电隔离电路、驱动电路和三相全控整流桥。本发明具有对数控机床的主轴电机控制精度高，反馈速度快的效果。

Description

一种用于数控机床的主轴电机控制系统
技术领域
本发明属于数控机床控制系统技术领域，具体涉及一种用于数控机床的主轴电机控制系统。
背景技术
随着科技的发展和社会的进步，数控机床行业得到了大力发展，对数控机床的精确控制逐渐成为衡量数控机床性能的标志。控制系统作为数控机床的一部分，在数控机床的工作过程中起着重要的作用，而当前数控机床的主轴电机的控制精度低，反馈速度慢，而导致零件加工效果不理想。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种用于数控机床的主轴电机控制系统，解决了当前数控机床主轴电机控制精度低，反馈速度慢的问题，具有对数控机床的主轴电机控制精度高，反馈速度快的效果。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种用于数控机床的主轴电机控制系统，包括主轴电机、PCI接口总线、ARM控制器、DSP处理器、FPGA芯片、光电隔离电路、驱动电路和三相全控整流桥，所述ARM控制器经PCI接口总线与数控装置电性连接，所述ARM控制器还分别与DSP处理器和FPGA芯片电性连接，所述FPGA芯片与DSP处理器电性连接，并与光电隔离电路、驱动电路、三相全控整流桥和主轴电机顺次连接；所述DSP经FPGA芯片发出PWM控制信号，通过光电隔离电路传送至驱动电路，驱动电路根据接收的PWM控制信号，驱动三相全控整流桥控制主轴电机工作。
优选的，所述本系统还包括故障检测模块，所述主轴电机、故障检测模块、DSP处理器顺次连接；
优选的，所述本系统还包括保护电路，所述FPGA芯片、保护电路和主轴电机顺次电性连接。
优选的，所述故障检测模块包括转速检测电路、电流采样电路和A/D转换器，所述主轴电机分别经转速检测电路和电流采样电路与A/D转换器电性连接，所述A/D转换器在与DSP处理器电性连接；所述电流采样电路采集主轴电机的电流信号，经所述A/D转化器转换成数字信号，并传输给DSP处理器；所述转速检测电路采集主轴电机的转速，并发出转速脉冲信号给DSP处理器。
优选的，所述保护电路包括短路保护电路、过电压保护电路、欠电压保护电路和过载保护电路，所述短路保护电路、过电压保护电路、欠电压保护电路和过载保护电路均分别与主轴电机电性连接，分别用于对主轴电机进行短路保护、过电压保护、欠电压保护和过载保护。
优选的，所述过载保护电路包括电压输出控制电路、电压输出电路、电压比较器，所述电压输出控制电路包括第一微控单元；所述电压比较器的输出端与第一微控单元的一端相连，所述第一微控单元的另一端与电压输出电路的一端相连，所述电压输出电路的另一端与所述电压比较器的同相输入端相连；
优选的，所述电压输出电路包括电压输出控制芯片、第一电阻R1、第二电阻RL；所述电压输出控制芯片包括VCC电压接收端、ON/OFF电压输出控制脚、OUT电压输出脚、GND接地脚，所述ON/OFF电压输出控制脚与第一微控单元的一端相连，所述OUT电压输出脚和第一电阻R1的一端相连，所述第一电阻R1的另一端和第二电阻RL的一端以及电压比较器的同相输入端相连，所述VCC电压接收端和电源电压相连，所述电压输出控制芯片的GND接地脚接地，所述第二电阻RL的另一端接地。
本发明有益效果是:
1.对数控机床的主轴电机控制精度高，反馈速度快。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明的具体实施方式的整体结构框图。
图2是本发明的具体实施方式的过载保护电路图。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1和图2所示，一种用于数控机床的主轴电机控制系统，包括主轴电机、PCI接口总线、ARM控制器、DSP处理器、FPGA芯片、光电隔离电路、驱动电路和三相全控整流桥，所述ARM控制器经PCI接口总线与数控装置电性连接，所述ARM控制器还分别与DSP处理器和FPGA芯片电性连接，所述FPGA芯片与DSP处理器电性连接，并与光电隔离电路、驱动电路、三相全控整流桥和主轴电机顺次连接；所述DSP经FPGA芯片发出PWM控制信号，通过光电隔离电路传送至驱动电路，驱动电路根据接收的PWM控制信号，驱动三相全控整流桥控制主轴电机工作。
所述本系统还包括故障检测模块，所述主轴电机、故障检测模块、DSP处理器顺次连接；
所述本系统还包括保护电路，所述FPGA芯片、保护电路和主轴电机顺次电性连接。
所述故障检测模块包括转速检测电路、电流采样电路和A/D转换器，所述主轴电机分别经转速检测电路和电流采样电路与A/D转换器电性连接，所述A/D转换器在与DSP处理器电性连接；所述电流采样电路采集主轴电机的电流信号，经所述A/D转化器转换成数字信号，并传输给DSP处理器；所述转速检测电路采集主轴电机的转速，并发出转速脉冲信号给DSP处理器。
所述保护电路包括短路保护电路、过电压保护电路、欠电压保护电路和过载保护电路，所述短路保护电路、过电压保护电路、欠电压保护电路和过载保护电路均分别与主轴电机电性连接，分别用于对主轴电机进行短路保护、过电压保护、欠电压保护和过载保护。
所述过载保护电路包括电压输出控制电路、电压输出电路、电压比较器，所述电压输出控制电路包括第一微控单元；所述电压比较器的输出端与第一微控单元的一端相连，所述第一微控单元的另一端与电压输出电路的一端相连，所述电压输出电路的另一端与所述电压比较器的同相输入端相连；
所述电压输出电路包括电压输出控制芯片、第一电阻R1、第二电阻RL；所述电压输出控制芯片包括VCC电压接收端、ON/OFF电压输出控制脚、OUT电压输出脚、GND接地脚，所述ON/OFF电压输出控制脚与第一微控单元的一端相连，所述OUT电压输出脚和第一电阻R1的一端相连，所述第一电阻R1的另一端和第二电阻RL的一端以及电压比较器的同相输入端相连，所述VCC电压接收端和电源电压相连，所述电压输出控制芯片的GND接地脚接地，所述第二电阻RL的另一端接地。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于数控机床的主轴电机控制系统，其特征在于：包括主轴电机、PCI接口总线、DSP处理器、FPGA芯片、光电隔离电路、驱动电路和三相全控整流桥，所述ARM控制器经PCI接口总线与数控装置电性连接，所述ARM控制器还分别与DSP处理器和FPGA芯片电性连接，所述FPGA芯片与DSP处理器电性连接，并与光电隔离电路、驱动电路、三相全控整流桥和主轴电机顺次连接；所述DSP经FPGA芯片发出PWM控制信号，通过光电隔离电路传送至驱动电路，驱动电路根据接收的PWM控制信号，驱动三相全控整流桥控制主轴电机工作。
2.根据权利要求1所述的用于数控机床的主轴电机控制系统，其特征在于：所述本系统还包括故障检测模块，所述主轴电机、故障检测模块、DSP处理器顺次连接。
3.根据权利要求1所述的用于数控机床的主轴电机控制系统，其特征在于：所述本系统还包括保护电路，所述FPGA芯片、保护电路和主轴电机顺次电性连接。
4.根据权利要求2所述的用于数控机床的主轴电机控制系统，其特征在于：所述故障检测模块包括转速检测电路、电流采样电路和A/D转换器，所述主轴电机分别经转速检测电路和电流采样电路与A/D转换器电性连接，所述A/D转换器在与DSP处理器电性连接；所述电流采样电路采集主轴电机的电流信号，经所述A/D转化器转换成数字信号，并传输给DSP处理器；所述转速检测电路采集主轴电机的转速，并发出转速脉冲信号给DSP处理器。
5.根据权利要求3所述的用于数控机床的主轴电机控制系统，其特征在于：所述保护电路包括短路保护电路、过电压保护电路、欠电压保护电路和过载保护电路，所述短路保护电路、过电压保护电路、欠电压保护电路和过载保护电路均分别与主轴电机电性连接，分别用于对主轴电机进行短路保护、过电压保护、欠电压保护和过载保护。
6.根据权利要求5所述的用于数控机床的主轴电机控制系统，其特征在于：所述过载保护电路包括电压输出控制电路、电压输出电路、电压比较器，所述电压输出控制电路包括第一微控单元；所述电压比较器的输出端与第一微控单元的一端相连，所述第一微控单元的另一端与电压输出电路的一端相连，所述电压输出电路的另一端与所述电压比较器的同相输入端相连。
7.根据权利要求6所述的用于数控机床的主轴电机控制系统，其特征在于：所述电压输出电路包括电压输出控制芯片、第一电阻R1、第二电阻RL；所述电压输出控制芯片包括VCC电压接收端、ON/OFF电压输出控制脚、OUT电压输出脚、GND接地脚，所述ON/OFF电压输出控制脚与第一微控单元的一端相连，所述OUT电压输出脚和第一电阻R1的一端相连，所述第一电阻R1的另一端和第二电阻RL的一端以及电压比较器的同相输入端相连，所述VCC电压接收端和电源电压相连，所述电压输出控制芯片的GND接地脚接地，所述第二电阻RL的另一端接地。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230038599A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Potens Semiconductor Corp. Electromagnetic interference regulator by use of capacitive parameters of field-effect transistor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101846990A (zh) * 2010-05-28 2010-09-29 沈阳盛晖测控技术有限公司 伺服动力刀塔控制装置
CN202703067U (zh) * 2012-03-15 2013-01-30 潘建峰 数控雕刻机的运动控制系统
CN106502212A (zh) * 2016-10-20 2017-03-15 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光数控机床的集成数控系统
CN106933191A (zh) * 2017-03-15 2017-07-07 张万军 一种Newton‑Rapson迭代的插补系统
JP2018019493A (ja) * 2016-07-27 2018-02-01 ファナック株式会社 モータ動力線の接続相順によらず駆動できるモータ制御装置、モータ制御方法及びコンピュータプログラム
CN207098977U (zh) * 2017-06-02 2018-03-13 泉州装备制造研究所 一种新型的数控机床用永磁伺服电机驱动控制系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101846990A (zh) * 2010-05-28 2010-09-29 沈阳盛晖测控技术有限公司 伺服动力刀塔控制装置
CN202703067U (zh) * 2012-03-15 2013-01-30 潘建峰 数控雕刻机的运动控制系统
JP2018019493A (ja) * 2016-07-27 2018-02-01 ファナック株式会社 モータ動力線の接続相順によらず駆動できるモータ制御装置、モータ制御方法及びコンピュータプログラム
CN106502212A (zh) * 2016-10-20 2017-03-15 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光数控机床的集成数控系统
CN106933191A (zh) * 2017-03-15 2017-07-07 张万军 一种Newton‑Rapson迭代的插补系统
CN207098977U (zh) * 2017-06-02 2018-03-13 泉州装备制造研究所 一种新型的数控机床用永磁伺服电机驱动控制系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230038599A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Potens Semiconductor Corp. Electromagnetic interference regulator by use of capacitive parameters of field-effect transistor
US11804834B2 (en) * 2021-08-03 2023-10-31 Potens Semiconductor Corp. Electromagnetic interference regulator by use of capacitive parameters of field-effect transistor

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