CN203660936U - 数字式永磁同步直线电动机伺服系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字式永磁同步直线电动机伺服系统，包括DSP控制芯片、故障检测电路、键盘显示电路、存储器、光电隔离电路、功率驱动电路、电流检测电路、光栅尺、检测电路和永磁同步直线电机。通过以DSP为控制器核心．采用SVPWM控制技术对永磁同步直线电动机进行控制，达到了高精度、高动态性能、大调速范围的伺服控制的目的。

Description

数字式永磁同步直线电动机伺服系统

技术领域

本实用新型涉及电学领域，具体地，涉及一种数字式永磁同步直线电动机伺服系统。

背景技术

目前，数控机床正朝着精密、高速复合智能、环保的方向发展，精密和高速加对传动及其控制提出了更高的动态特性和控制精度要求。传统工业技术中要实现被控对象的直线形式运动，往往是采用基本的传动形式即“旋转电机+滚珠丝杠”。这种经过中间传动和变换环节以及相应的支撑，才变为被控对象的直线运动，导致了一系列不良后果。首先使传动系统的刚度降低，伺服性能下降，弹性变形更是数控机床产生机械谐振的根源。其次，中间传动环节的存在，增加了运动体的惯量，在不增加系统放大倍数的情况下会使系统的速度、位移响应变慢，但增加放大倍数又会使系统的稳定性变差，较大的放大倍数可能是系统不稳定，由于制造精度的限制，中间传动环节不可避免的受到间隙死区、摩擦以及弹性影响，使系统非线性因素增加，使进一步提高系统的精度变得很困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种数字式永磁同步直线电动机伺服系统，以实现高精度、高动态性能、大调速范围的伺服控制的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种数字式永磁同步直线电动机伺服系统，包括DSP控制芯片、故障检测电路、键盘显示电路、存储器、光电隔离电路、功率驱动电路、开关电源、电流检测电路、光栅尺、检测电路和永磁同步直线电机，所述故障检测电路和键盘显示电路与DSP控制芯片的I/O接口电连接，所述存储器与DSP控制芯片内设的片内ROM电连接，所述功率驱动电路的输入端通过光电隔离电路与DSP控制芯片的输出端电连接，所述功率驱动电路的输出端一路与电流检测电路的输入端电连接，电流检测电路的输出端与DSP控制芯片内置的A/D模块的输入端电连接，功率驱动电路的输出端的另一路与永磁同步直线电机电连接，永磁同步直线电机与光栅尺电连接，该光栅尺与检测电路的输入端电连接，该检测电路的输入端电连接在DSP控制芯片的I/O接口上。

进一步的，所述DSP控制芯片采用TMS320c5402芯片。 

进一步的，所述光电隔离电路采用PS2501芯片。

进一步的，所述光栅尺采用LIP382。

进一步的，所述功率驱动电路通过开关电源与220V交流电源连接。

本实用新型的技术方案具有以下有益效果：

本实用新型的技术方案，通过以DSP为控制器核心．采用SVPWM控制技术对永磁同步直线电动机进行控制，达到了高精度、高动态性能、大调速范围的伺服控制的目的。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的数字式永磁同步直线电动机伺服系统的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种数字式永磁同步直线电动机伺服系统，包括DSP控制芯片、故障检测电路、键盘显示电路、存储器、光电隔离电路、功率驱动电路、开关电源、电流检测电路、光栅尺、检测电路和永磁同步直线电机，所述故障检测电路和键盘显示电路与DSP控制芯片的I/O接口电连接，存储器与DSP控制芯片内设的片内ROM电连接，功率驱动电路的输入端通过光电隔离电路与DSP控制芯片的输出端电连接，功率驱动电路的输出端一路与电流检测电路的输入端电连接，电流检测电路的输出端与DSP控制芯片内置的A/D模块的输入端电连接，功率驱动电路的输出端的另一路与永磁同步直线电机电连接，永磁同步直线电机与光栅尺电连接，该光栅尺与检测电路的输入端电连接，该检测电路的输入端电连接在DSP控制芯片的I/O接口上。

其中，DSP控制芯片采用TMS320c5402芯片。光电隔离电路采用PS2501芯片。光栅尺采用LIP382。功率驱动电路通过开关电源与220V交流电源连接。DSP控制芯片接受电流检测模块、光栅尺和故障检测模块的信号，通过输出的PWM信号经光电隔离电路控制功率驱动电路控制永磁同步直线电机。

综上所述，本实用新型技术方案特点如下：

1、进给速度范围宽。

2、速度特性好。速度偏差可达±0.01%以下。

3、加速度大。

4、定位精度高。定位精度可达0.1~0.01μm。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种数字式永磁同步直线电动机伺服系统，其特征在于，包括DSP控制芯片、故障检测电路、键盘显示电路、存储器、光电隔离电路、功率驱动电路、电流检测电路、光栅尺、检测电路和永磁同步直线电机，所述故障检测电路和键盘显示电路与DSP控制芯片的I/O接口电连接，所述存储器与DSP控制芯片内设的片内ROM电连接，所述功率驱动电路的输入端通过光电隔离电路与DSP控制芯片的输出端电连接，所述功率驱动电路的输出端一路与电流检测电路的输入端电连接，电流检测电路的输出端与DSP控制芯片内置的A/D模块的输入端电连接，功率驱动电路的输出端的另一路与永磁同步直线电机电连接，永磁同步直线电机与光栅尺电连接，该光栅尺与检测电路的输入端电连接，该检测电路的输入端电连接在DSP控制芯片的I/O接口上。

2.根据权利要求1所述的数字式永磁同步直线电动机伺服系统，其特征在于，所述DSP控制芯片采用TMS320c5402芯片。

3.根据权利要求1或2所述的数字式永磁同步直线电动机伺服系统，其特征在于，所述光电隔离电路采用PS2501芯片。

4.根据权利要求1或2所述的数字式永磁同步直线电动机伺服系统，其特征在于，所述光栅尺采用LIP382。

5.根据权利要求1或2所述的数字式永磁同步直线电动机伺服系统，其特征在于，所述功率驱动电路通过开关电源与220V交流电源连接。

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