CN204156767U - 一种发射车专用伺服驱动切换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发射车专用伺服驱动切换机构，包括伺服驱动器和电子切换机构；所述伺服驱动器包括主控单元、驱动单元和信号采集单元；所述电子切换机构包括功率模块、切换控制模块；所述伺服驱动器通过电子切换机构分别连接起竖电机、调平电机、导流器升降电机，通过切换控制模块选择或切换执行电机进行分时切换控制，可以实现发射车1台驱动器对1台起竖电机、4台调平电机、2台导流器升降电机总计7台电机的切换控制，有效解决了发射车1台驱动器无法控制多台电机的难题。

Description

一种发射车专用伺服驱动切换机构

技术领域

本发明属于电机驱动控制技术领域，具体涉及一种发射车专用伺服驱动切换机构。 

背景技术

某导弹发射车中电驱动设备主要有1个起竖电动机构、4个调平电动机构、2个导流器升降电动机构，以常规的情况来看，每套电动机构均配备一台独立伺服驱动器，数量繁多。由于大功率伺服驱动器体积和重量较大，致使发射车自身重量及体积偏大。通过对伺服驱动器增加电子切换机构，能够分时驱动7台电机运行。与通常驱动器相比，该伺服驱动切换机构有效解决了目前发射车1台驱动器只能控制1台电机，无法控制多台电机的问题。 

发明内容

（一）要解决的技术问题 

本实用新型要解决的技术问题是提供一种发射车专用伺服驱动切换机构，用以实现对发射车1个起竖电动机构、4个调平电动机构、2个导流器升降电动机构的切换控制。 

（二）技术方案 

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种发射车专用伺服驱动切换机构，其特征在于：该专用伺服驱动切换机构包括伺服驱动器和电子切换机构；所述伺服驱动器包括主控单元、驱动单元和信号采集单元；所述电子切换机构包括功率模块、切换控制模块；所述伺服驱动器通过电子切换机构分别连接起竖电机、调平电机、导流器升降电机，通过切换控制模块选择或切换执行电机进行分时切换控制。 

其中，所述主控单元包括数字信号处理器DSP和现场可编程门阵列FPGA。 

其中，所述DSP用于实现所述伺服驱动器的速度控制、电流控制功能；所述FPGA用于对电源故障、电流故障、电压故障、速度故障及其他故障信号采集和传感器信号采集的功能；所述FPGA通过内部数据总线与DSP进行数据信息交换。 

其中，述驱动单元用于利用IPM模块根据DSP输出的PWM信号驱动电机旋转。 

其中，所述信号采集单元用于采集所述电机的电流、速度和位置信号，并提供给所述DSP，包括电流传感器和旋转变压器，其中，所述电流传感器用于采集电机的电流信号，所述旋转变压器用于采集电机的速度和位置信号；所述主控单元中包括模拟信号处理电路和旋变接口电路，分别用于处理电流传感器和旋转变压器传来的信号。 

其中，所述功率模块用于提供驱动电机旋转的电流，由3组IGBT构成，对应电机3相绕组，每组IGBT由正反方向IGBT组成，当IGBT打开时，电机相电流通过IGBT流向驱动器或由驱动器流向电机；所述切换控制模块用于实现电机选择及电机通道切换功能。 

其中，所述IGBT正向开通控制端为X1、X2、X3，反向开通控制端为Y1、Y2、Y3，所述切换控制模块通过控制该6个端点实现电机通道的开通或闭合；当X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3均选择为高电平，3组IGBT正反向全部打开，驱动器与电机三相绕组导通，电机被选择为执行电机；当X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3均选择为低电平，3组IGBT正反向全部闭合，驱动器与电机三相绕组断开，电机被切换。 

（三）有益效果 

与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果： 

本实用新型通过引入电子切换技术，可以实现发射车1台驱动器对1台起竖电机、4台调平电机、2台导流器升降电机总计7台电机 的切换控制，有效解决了发射车1台驱动器无法控制多台电机的难题。 

附图说明

图1为本发明提供的发射车专用伺服驱动切换机构的原理示意图； 

图2为本发明提供的发射车专用伺服驱动切换机构中伺服驱动器硬件结构图； 

图3为本发明提供的发射车专用伺服驱动切换机构中电子切换机构结构图。 

具体实施方式

为使本实用新型的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。 

如图1所示，本实用新型提供的发射车专用伺服驱动切换机构，包括伺服驱动器和电子切换机构；所述伺服驱动器包括主控单元、驱动单元和信号采集单元；所述电子切换机构包括功率模块、切换控制模块；伺服驱动器通过电子切换机构分别连接起竖电机、调平电机、导流器升降电机，通过切换控制模块选择或切换执行电机进行分时切换控制。 

如图2所示，所述伺服驱动器硬件结构中主控单元主要包括数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA），从而实现驱动器位置控制、速度控制、电流控制等功能。其中，DSP负责驱动器位置控制、速度控制及电流控制等功能，可通过DSP28335芯片实现这些功能。DSP外围电路包括稳压电源、晶振、JTAG仿真接口、RAM、EEPROM等电路。FPGA主要负责生成PWM进行电流控制、故障信号采集、传感器信号采集。FPGA通过内部数据总线与DSP进行数据信息交换。 

功率驱动单元对控制信号进行放大，产生驱动电机所需的控制电 流，同时通过电压变换电路为主控单元及IPM模块提供工作电源。IPM模块主要利用来自主控单元的PWM控制信号对直流母线电压进行逆变处理，输出三相交流电驱动电机进行运动。 

信号采集单元包括电流传感器和旋转变压器。电流传感器用于采集电机相电流。所述电流信号由主控单元内的模拟信号处理电路采样后提交给FPGA进行处理。旋转变压器安装于电机轴，用于采集电机位置信号，所述位置信号由主控单元内的旋变接口电路解码后，提交给FPGA进行处理。FPGA将收集的电机电流、位置和速度信号通过内部总线传给DSP进行控制。 

如图3所示，所述电子切换机构结构包括功率模块、切换控制模块。 

所述功率模块由3组IGBT构成，对应电机3相绕组，每组IGBT由正反方向IGBT组成。当IGBT打开时，电机相电流可以通过IGBT流向驱动器，也可以由驱动器流向电机。 

所述切换控制模块用于实现电机选择及电机切换功能。IGBT正向开通控制端为X1、X2、X3，反向开通控制端为Y1、Y2、Y3。切换控制模块通过控制该6个端点可以实现电机通道的开通或闭合。当X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3均选择为高电平，3组IGBT正反向全部打开，驱动器与电机三相绕组导通，电机被选择为执行电机。当X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3均选择为低电平，3组IGBT正反向全部闭合，驱动器与电机三相绕组断开，电机被切换。 

如图1所示，当电子切换机构1开通、电子切换机构2-电子切换机构7闭合时，驱动器选中起竖电机为执行电机。当需要进行电机切换时，电子切换机构1闭合，驱动器与起竖电机断开，起竖电机被切换。根据需要选择的其它电机开通相应电子切换机构实现电机选择。 

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以进行若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (7)

1.一种发射车专用伺服驱动切换机构，其特征在于：该专用伺服驱动切换机构包括伺服驱动器和电子切换机构；所述伺服驱动器包括主控单元、驱动单元和信号采集单元；所述电子切换机构包括功率模块、切换控制模块；所述伺服驱动器通过电子切换机构分别连接起竖电机、调平电机、导流器升降电机，通过切换控制模块选择或切换执行电机进行分时切换控制。

2.如权利要求1所述的发射车专用伺服驱动切换机构，其特征在于：所述主控单元包括数字信号处理器DSP和现场可编程门阵列FPGA。

3.如权利要求2所述的发射车专用伺服驱动切换机构，其特征在于：所述DSP用于实现所述伺服驱动器的速度控制、电流控制功能；所述FPGA用于对电源故障、电流故障、电压故障、速度故障及其他故障信号采集和传感器信号采集的功能；所述FPGA通过内部数据总线与DSP进行数据信息交换。

4.如权利要求1所述的发射车专用伺服驱动切换机构，其特征在于：所述驱动单元用于利用IPM模块根据DSP输出的PWM信号驱动电机旋转。

5.如权利要求1所述的发射车专用伺服驱动切换机构，其特征在于：所述信号采集单元用于采集所述电机的电流、速度和位置信号，并提供给所述DSP，包括电流传感器和旋转变压器，其中，所述电流传感器用于采集电机的电流信号，所述旋转变压器用于采集电机的速度和位置信号；所述主控单元中包括模拟信号处理电路和旋变接口电路，分别用于处理电流传感器和旋转变压器传来的信号。

6.如权利要求1所述的发射车专用伺服驱动切换机构，其特征在于：所述功率模块用于提供驱动电机旋转的电流，由3组IGBT构成，对应电机3相绕组，每组IGBT由正反方向IGBT组成，当IGBT打开时，电机相电流通过IGBT流向驱动器或由驱动器流向电机；所述切换控制模块用于实现电机选择及电机通道切换功能。

7.如权利要求6所述的发射车专用伺服驱动切换机构，其特征在于：所述IGBT正向开通控制端为X1、X2、X3，反向开通控制端为Y1、Y2、Y3，所述切换控制模块通过控制该6个端点实现电机通道的开通或闭合；当X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3均选择为高电平，3组IGBT正反向全部打开，驱动器与电机三相绕组导通，电机被选择为执行电机；当X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3均选择为低电平，3组IGBT正反向全部闭合，驱动器与电机三相绕组断开，电机被切换。