CN204669256U - 基于工业平缝机的电机伺服控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电子技术和计算机领域,尤其涉及一种基于工业平缝机的电机伺服控制系统,本实用新型将交流电源经过交流滤波电路整流变成直流电,提供电机运转所需的电源并通过开关电源模块提供系统工作所需的系统电源,直流无刷电机由电机驱动模块驱动,电机的转速和转子位置信号由安装在电机机轴上的光电编码器获得。电机通过机械传动系统带动机针作往返运动,整个伺服系统的控制电路以DSC为核心,它可以完成直流无刷电机传感器信号的采集和处理,实现电机在正弦波电流驱动方式下工作以及平滑调速,并控制其它机构配合电机动作共同完成缝纫工作,本实用新型结构简单,能够完成工业平缝机高速、高效以及复杂缝纫任务。
Description
技术领域
本实用新型属于电子技术和计算机领域,尤其涉及一种基于工业平缝机的电机伺服控制系统。
背景技术
工业平缝机是在电子技术和电脑控制技术发展基础上形成的机电一体化全自动平缝机,能进行高质量、高效率的缝纫作业。该类型平缝机的特点有:上轴由小型伺服电机直接驱动,取代了过去外装式大型电机,节省空间,节约能源,缩短了传动路线,降低了噪音,从而优化了环境,提高了传动效率和传动精度;具有起动快,效率高,调速范围宽,位置控制精确等能力;具有自动切线、自动扫线、自动抬压脚、自动倒缝、自动加固、自动调速等功能,还可以根据不同的工艺要求进行可选择性的设定,取代了原先由手工进行的辅助工序,大大提高了工作效率。
虽然我国目前已经成为世界缝纫机生产中心和生产大国,但还不是强国。目前为止,市场上的工业平缝机电机伺服控制系统大部分为国外和台湾地区的产品。究其根本原因是,我国还没有或很少掌握产品开发的关键技术,创新能力差。这是当前我国工业缝纫机从跟随式走向跨越式发展阶段面临的迫切问题,也是我国工业缝纫机从生产大国走向生产强国的关键问题所在。工业平缝机伺服控制系统的核心是电机伺服控制技术。开发出应用稳定有效的伺服系统,不仅具有较好的经济效益,还有利于提高我国工业缝纫机的应用水平和国际竞争力,具有较高的社会效益。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足,提供一种能够完成工业平缝机高速、高效以及复杂缝纫任务的基于工业平缝机的电机伺服控制系统。
为解决上述问题,本实用新型采取的技术方案为:包括与交流电源连接的交流滤波电路,所述的交流滤波电路通过电机驱动模块与电机连接,电机通过机械传动系统与机头连接,在机头上固定有机针,在电机的机轴上安装有光电编码器;
所述的交流滤波电路的输出端通过开关电源模块与控制电路连接;
所述的控制电路的输出分别与操作面板,脚踏板,用于带动平缝机切线、扫线、倒缝和抬压脚的电磁阀连接,并且通过电机驱动模块与电机连接;
所述的控制电路的输入通过机头定位器与机头连接、通过光电编码器与电机连接。
所述的控制电路采用微控制器DSPIC30F6010,该微控制器DSPIC30F6010内集成有与脚踏板连接的脚踏板接口电路、与操作面板连接的操作面板接口电路、与光电编码器连接的电机编码盘接口电路、与电机驱动模块连接的电机驱动电路、与电机驱动模块连接的电机电流检测电路、与电磁阀连接的电磁阀驱动电路及与机头定位器连接的机头定位器接口电路。
所述的电机驱动电路包括光速光耦6N136,该光速光耦6N136的2脚通过电阻D‐R接电源VCC,3脚通过限流电阻R1_63、上拉电阻R1_57及滤波电容C1_50接微控制器DSPIC30F6010的PWM端;且2脚和3脚通过电阻D‐R1连接;
光速光耦6N136的8脚接5V电源,7脚通过电阻D‐R3接地,5脚接地,6 脚与电机连接,且6脚和8脚之间通过电阻D_R2连接。
所述的电机驱动模块采用智能功率模块IRAMX10UP60A,该智能功率模块IRAMX10UP60A的1脚、3脚、5脚分别接电容D‐C1、D‐C2、D‐C3的一端,2脚与电容D‐C1的另一端接电机的W相,4脚与电容D‐C2的另一端接电机的V相,6脚与电容D‐C3的另一端接电机的U相,智能功率模块IRAMX10UP60A的10脚通过直流电容C4接地,智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚‐14脚均通过采样电阻D_R19接地;
所述的电机电流检测电路包括电阻R3,电阻R3的一端接智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚‐14脚,电阻R3的另一端接三极管BC847的射极,三极管BC847的集电极接滑动变阻器RP1的一端、电容R4的一端、电阻C1的一端以及二极管D2的负极,电容R4的另一端、电阻C1的另一端以及二极管D2的正极均接地;滑动变阻器RP1的另一端接5V电源,三极管BC847的基极接电阻R1的一端及电阻R2的一端,电阻R1及R2的另一端分别接5V电源及地。
所述的电磁阀驱动电路包括型号为IRF540的功率管MOSFET,该功率管MOSFET的G端依次通过电阻R1‐43与反相器的输出端连接,反相器的输入端与微控制器DSPIC30F6010的I/O端连接,且反相器的输入端通过电阻R1‐47接电源,功率管MOSFET的G端接电阻R1‐36,电阻R1‐36与功率管MOSFET的S端接地,功率管MOSFET的D端接二极管D1_15的正极,二极管D1_15的负极接电阻R1_32的一端及与电阻R1_32并联的三号压敏电阻VAR3的一端,电阻R1_32的另一端、三号压敏电阻VAR3的另一端接电源,且功率管MOSFET的D端还与电磁阀连接,电磁阀接电源。
所述的机头定位器接口电路包括电阻R1‐101、第一触发器IC3A及第二触发 器IC3B;
所述的电阻R1‐101的一端接微控制器DSPIC30F6010的CN端、电容C1‐72的一端及电阻R1‐100的一端,电容C1‐72的另一端接地,电阻R1‐100的另一端接电源,电阻R1‐101的另一端接二极管ZD1‐14的负极、电容C1‐11的一端以及第一触发器IC3A的输入引脚,第二触发器IC3B的输入引脚接第一触发器IC3A的输出引脚,第二触发器IC3B的输出引脚接机头定位器;二极管ZD1‐14的正极及电容C1‐11的另一端均接地;
所述的脚踏板接口电路包括一端与脚踏板连接的电阻R,电阻R的另一端接电阻R1‐110的一端及电阻R1‐115的一端,电阻R1‐110的另一端接地,电阻R1‐115的另一端接二极管ZD1‐10的负极、电容C1‐5的一端以及微控制器DSPIC30F6010的A/D转换端,二极管ZD1‐10的正极、电容C1‐5的另一端均接地;
所述的电机编码盘接口电路包括一级反相器及二级反相器,一级反相器的1脚接电容C1‐81的一端、二极管ZD1‐6的负极以及电阻R1‐89的一端,电阻R1‐89的另一端接光电编码器及电阻R1‐86的一端,电阻R1‐86的另一端接电源,二极管ZD1‐6的正极以及电阻R1‐89的另一端均接地;
一级反相器的输出端接二级反相器的输入端,二级反相器的输出端接微控制器DSPIC30F6010。
所述的交流滤波电路包括一号保险丝F1、二号保险丝F2、一号压敏电阻VAR1、二号压敏电阻VAR2、放电管SK1、电感PT1以及电感PT2;
所述的一号保险丝F1及二号保险丝F2的一端分别与交流电源的零线和火线连接,一号保险丝F1的另一端与电容C1的一端、一号压敏电阻VAR1的一端及电感PT1的1脚连接,电感PT1的2脚与电感PT2的1脚相连,且电感PT1的2 脚与电感PT2的1脚通过滤波电容C3接地,电感PT2的2脚与滤波电容C4的一端及输出端正极连接,所述的一号压敏电阻VAR1的一端依次通过二号压敏电阻VAR2及放电K1接地;
二号保险丝F2的另一端与电容C1的另一端、一号压敏电阻VAR1的另一端及电感PT1的4脚连接,电感PT1的3脚接电感PT2的4脚,且电感PT1的3脚与电感PT2的4脚均通过滤波电容C2接地,电感PT2的3脚与滤波电容C4的另一端及输出端负极连接。
所述的开关电源模块采用电流型PWM控制集成芯片SG3525实现半桥式开关电源控制电路。
所述的电机采用直流无刷电机。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:本实用新型将交流电源经过交流滤波电路整流变成直流电,提供电机运转所需的电源并通过开关电源模块提供系统工作所需的系统电源,直流无刷电机由电机驱动模块驱动,它集成了三相IGBT逆变器及其驱动与保护电路,电机的转速和转子位置信号由安装在电机机轴上的光电编码器获得。电机通过机械传动系统带动机针作往返运动,为使针头能在缝纫机停转后停在操作者要求的位置(即上/下针位)上并且能准确执行自动切线、自动扫线的任务,在带动机针运动的机械转轴上安装机头定位器,以便在电机运转过程中获取到针头的位置信息,整个伺服系统的控制电路以DSC为核心,它可以完成直流无刷电机传感器信号的采集和处理,实现电机在正弦波电流驱动方式下工作以及平滑调速,并控制其它机构配合电机动作共同完成缝纫工作,本实用新型结构简单,能够完成工业平缝机高速、高效以及复杂缝纫任务。
附图说明
图1是本实用新型的工业平缝机电机伺服控制系统硬件框图;
图2是本实用新型的交流电源输入滤波电路原理图;
图3是本实用新型基于SG3525的半桥式开关电源原理图;
图4是本实用新型直流无刷电机驱动模块电路原理图;
图5是本实用新型控制电路系统结构框图;
图6是本实用新型直流无刷电机电流检测电路原理图;
图7是本实用新型脚踏板信号输入接口电路;
图8是本实用新型的本实用新型的操作面板接口电路原理图;
图9是本实用新型的电机编码盘接口电路原理图;
图10是本实用新型的电机驱动接口电路原理图一;
图11是本实用新型的电机驱动接口电路原理图二;
图12是本实用新型的电磁阀驱动电路原理图;
图13是本实用新型的机头定位器接口电路原理图;
其中,1、交流滤波电路;2、开关电源模块;3、电机驱动模块;4、控制电路;5、脚踏板;6、电磁阀;7、操作面板;8、电机;9、机头定位器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明:
参见图1,本实用新型包括与交流电源连接的交流滤波电路1,交流滤波电路1通过电机驱动模块3与电机8连接,电机8通过机械传动系统与机头连接,在机头上固定有机针,在电机8的机轴上安装有光电编码器,交流滤波电路1的输出端通过开关电源模块2与控制电路4连接;控制电路4的输出分别与操 作面板7,脚踏板5,用于带动平缝机切线、扫线、倒缝和抬压脚的电磁阀6连接,并且通过电机驱动模块3与电机8连接,控制电路4的输入通过机头定位器9与机头连接、通过光电编码器与电机8连接。
参见图2,本实用新型的交流滤波电路1交流滤波电路1包括一号保险丝F1、二号保险丝F2、一号压敏电阻VAR1、二号压敏电阻VAR2、放电管SK1、电感PT1以及电感PT2;一号保险丝F1及二号保险丝F2的一端分别与220V、50HZ的交流电源的零线和火线连接,一号保险丝F1的另一端与电容C1的一端、一号压敏电阻VAR1的一端及电感PT1的1脚连接,电感PT1的2脚与电感PT2的1脚相连,且电感PT1的2脚与电感PT2的1脚通过滤波电容C3接地,电感PT2的2脚与滤波电容C4的一端及输出端正极连接,一号压敏电阻VAR1的一端依次通过二号压敏电阻VAR2及放电K1接地;二号保险丝F2的另一端与电容C1的另一端、一号压敏电阻VAR1的另一端及电感PT1的4脚连接,电感PT1的3脚接电感PT2的4脚,且电感PT1的3脚与电感PT2的4脚均通过滤波电容C2接地,电感PT2的3脚与滤波电容C4的另一端及输出端负极连接。
参见图3,本实用新型的开关电源模块2采用电流型PWM控制集成芯片SG3525实现半桥式开关电源控制电路的设计,SG3525是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片,可以工作在主从模式,也可以与外部时钟同步,最高振荡频率为500KHZ,死区时间可调,内置软启动电路、关断电路和欠压锁定电路,由双通道源电流/吸收电流给出驱动电路;
如图3所示,SG3525内置了5.1V精密基准电源,在误差放大器共模输入电压范围内,无须外接分压电组,振荡器充电时间有电阻RT和电容CT决定,放电时间由RD和CT决定。振荡器的输出分为两路,其中一路以锯齿波的形式连 接至PWM比较器的同向输入端,PWM比较器的反向输入端接误差放大器的输出。基准电压通常是接在误差放大器的同相输入端上。误差放大器的输出与锯齿波电压在PWM比较器中进行比较,输出一个随误差放大器输出电压大小变化而宽度变化的方波脉冲。当系统输出电压因输入电压的升高或负载的变化而升高时,误差放大器的输出将减小,这将导致PWM比较器输出为正的时间变长,PWM锁存器输出高电平的时间也变长,因此输出晶体管的导通时间将最终变短,从而使输出电压回落到额定值,实现了稳态,反之亦然,锯齿波的作用是加入死区时间,保证后端驱动的MOS管不同时导通,OUTA、OUTB最终输出相位相差180°为的PWM波。
参见图4,本实用新型的电机驱动模块3采用智能功率模块IRAMX10UP60A,该智能功率模块IRAMX10UP60A的1脚、3脚、5脚分别接电容D‐C1、D‐C2、D‐C3的一端,2脚与电容D‐C1的另一端接电机的W相,4脚与电容D‐C2的另一端接电机的V相,6脚与电容D‐C3的另一端接电机的U相,智能功率模块IRAMX10UP60A的10脚通过直流电容C4接地,智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚‐14脚均通过采样电阻D_R19接地;电机电流检测电路包括电阻R3,电阻R3的一端接智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚‐14脚,电阻R3的另一端接三极管BC847的射极,三极管BC847的集电极接滑动变阻器RP1的一端、电容R4的一端、电阻C1的一端以及二极管D2的负极,电容R4的另一端、电阻C1的另一端以及二极管D2的正极均接地;滑动变阻器RP1的另一端接5V电源,三极管BC847的基极接电阻R1的一端及电阻R2的一端,电阻R1及R2的另一端分别接5V电源及地,直流无刷电机的驱动模块电路原理图如图4所示。选用国际整流器公司的智能功率模块IRAMX10UP60A,内置温度监视、过温/过流保 护、具短路能力的IGBTs和欠压锁定功能,提供了高水平的保护和故障安全工作功能。同时,该模块还集成了为高压侧驱动器所需的自举二极管,以及为驱动内部电路的单极性电源。简化了模块的使用,并且大大降低了成本;
图4中的三极管2N70,在输入为高时,Q1导通,IR16A工作在正常状态;输入为低时,Itrip为高电平,芯片锁死不工作,稳压二极管D‐DS1的型号为1N4728电压为3.3V,过温时电压为3.3V;
参见图5,本实用新型的控制电路4以微控制器dsPIC30F6010为核心,该微控制器DSPIC30F6010内集成有与脚踏板连接的脚踏板接口电路、与操作面板连接的操作面板接口电路、与光电编码器连接的电机编码盘接口电路、与电机驱动模块3连接的电机驱动电路、与电机驱动模块3连接的电机电流检测电路、与电磁阀连接的电磁阀驱动电路及与机头定位器连接的机头定位器接口电路。
参见图6,本实用新型的电机电流检测电路包括电阻R3,电阻R3的一端接智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚‐14脚,电阻R3的另一端接三极管BC847的射极,三极管BC847的集电极接滑动变阻器RP1的一端、电容R4的一端、电阻C1的一端以及二极管D2的负极,电容R4的另一端、电阻C1的另一端以及二极管D2的正极均接地;滑动变阻器RP1的另一端接5V电源,三极管BC847的基极接电阻R1的一端及电阻R2的一端,电阻R1及R2的另一端分别接5V电源及地。智能功率模块3可通过低压侧门级驱动器逻辑输入相(引脚12、13、14)和地之间的小采样电阻DR19,即可返回与电机绕组电流成比例的电压信号,此信号经处理后与控制器A/D引脚相连,实现电机电流信号的采样;由于采样电流较大,一般为几个安培,选择小阻值的采样电阻,把采样信号经放大电路的处理后再送给控制器。本实用新型设计了共基极放大电路来实现小电压信号 的放大。选择芯片型号为三极管BC847,内阻rbe=300Ω,:β≈300-450,5V电压供电,硬件电路原理图如图6所示。
参见图7,脚踏板是平缝机伺服系统的外部输入器件,它输出与脚踏板工作状态相关联的电压信号,控制器根据不同的电压值来判断脚踏板当前所处的状态,并产生相应的动作。因为dsPIC30F内部集成了高精度的A/D转换模块,具有多种工作模式和多种触发信号源,功能强大,故可把其采样电压于A/D引脚直接相连。本实用新型主要讨论平缝机电机伺服系统的设计,故对具体脚踏板的设计不做研究,仅对脚踏板返回的模拟信号进行处理,本实用新型的脚踏板接口电路包括一端与脚踏板连接的电阻R,电阻R的另一端接电阻R1‐110的一端及电阻R1‐115的一端,电阻R1‐110的另一端接地,电阻R1‐115的另一端接二极管ZD1‐10的负极、电容C1‐5的一端以及微控制器DSPIC30F6010的A/D转换端,二极管ZD1‐10的正极、电容C1‐5的另一端均接地;
本实用新型的电机驱动电路包括光速光耦6N136,该光速光耦6N136的2脚通过电阻D‐R接电源VCC,3脚通过限流电阻R1_63、上拉电阻R1_57及滤波电容C1_50接微控制器DSPIC30F6010的PWM端;且2脚和3脚通过电阻D‐R1连接;光速光耦6N136的8脚接5V电源,7脚通过电阻D‐R3接地,5脚接地,6脚与电机连接,且6脚和8脚之间通过电阻D_R2连接。
参见图8,本实用新型的操作面板接口电路,用户通过操作面板完成对平缝机工作状态的设定。操作面板接收到用户指令后,将该任务按照某种之前协商好的数据帧格式,按照RS232协议与电机伺服控制模块进行数据通信。
图9为电机编码盘接口电路原理图,包括与一级反相器及二级反相器,一级反相器的1脚接电容C1‐81的一端、二极管ZD1‐6的负极以及电阻R1‐89的一端, 电阻R1‐89的另一端接光电编码器及电阻R1‐86的一端,电阻R1‐86的另一端接电源,二极管ZD1‐6的正极以及电阻R1‐89的另一端均接地;
一级反相器的输出端接二级反相器的输入端,二级反相器的输出端接微控制器DSPIC30F6010。电机编码盘输出两组信号即U、V、W和A、B、Z,用以提供电机转子位置和转速的实时信息。U、V、和W分别与DSC的三个输入捕捉(IC)引脚相连,A、B和Z分别连接DSC正交编码模块的QEA引脚、QEB引脚和INDX引脚,DSC内部计征的正交编码脉冲电路将A、B序列脉冲四倍频后送入相应的计数器,计数方向由A、B脉冲序列的相位差确定。这样通过软件定时读取IC计数器的值即可计算电机转子转速,根据正交编码脉冲可知电机转子的位置和转向。
图10和11为电机驱动接口电路原理图,dsPIC30F6010内部集成了电机控制PWM模块,可直接生成用于电机驱动的6路PWM波形,每个引脚的输出及有效特性均可通过寄存器进行设置。每路控制器的PWM输出信号经过上拉电阻、限流电阻和滤波电容后连接到光速光耦的输入引脚,经隔离后与智能功率模块相连,实现对直流无刷电机的运动控制。机驱动电路包括光速光耦6N136,该光速光耦6N136的2脚通过电阻D‐R接电源VCC,3脚通过限流电阻R1_63、上拉电阻R1_57及滤波电容C1_50接微控制器DSPIC30F6010的PWM端;且2脚和3脚通过电阻D‐R1连接;
光速光耦6N136的8脚接5V电源,7脚通过电阻D‐R3接地,5脚接地,6脚与电机连接,且6脚和8脚之间通过电阻D_R2连接。
参见图12为本实用新型的电磁阀驱动电路包括型号为IRF540的功率管MOSFET,该功率管MOSFET的G端依次通过电阻R1‐43与反相器的输出端连接, 反相器的输入端与微控制器DSPIC30F6010的I/O端连接,且反相器的输入端通过电阻R1‐47接电源,功率管MOSFET的G端接电阻R1‐36,电阻R1‐36与功率管MOSFET的S端接地,功率管MOSFET的D端接二极管D1_15的正极,二极管D1_15的负极接电阻R1_32的一端及与电阻R1_32并联的三号压敏电阻VAR3的一端,电阻R1_32的另一端、三号压敏电阻VAR3的另一端接电源,且功率管MOSFET的D端还与电磁阀连接,电磁阀接电源,设计四路24V电磁阀驱动输出电路,用来控制切线、扫线、倒缝和抬压脚电磁阀,以完成相应的动作。驱动电路使用大功率MOSFET管——IRF540。由于电磁阀吸合和关断的过程中会造成过压、过流以及电压、电流变化冲击等,我们设计了由电阻R1_32、压敏电阻VAR2、快恢复二极管D1_15组成的缓冲电路进行过压保护,吸收电磁阀吸合瞬间产生的峰值电压。缓冲电路又称为吸收电路,是一种功率开关管保护电路,其作用是抑制电力电子器件在开通与关断瞬间产生电压/电流尖峰,减少功率管的开关损耗,并防止反偏置电压造成的二次击穿破坏。当要求电磁阀吸合时,DSC给出低电平信号,经反相器后开打MOSFET管,这时24V电源、电磁阀线圈和地线之间形成回路,从而控制了电磁阀的吸合。
参见图13为本实用新型的机头定位器接口电路,平缝机系统要完成自动切线、扫线和自动上下针位停机的动作,要求能够对电机进行高精度的位置控制。这就需要检测出机针的具体位置,至少应获取上或下针位信息。为此,机头定位器可以返回机针的位置信息。它以机针的某一位置为基准,每返回一个脉冲信号。如图13所示,把机头定位器信号引入DSC的电平变化通知CN引脚,每经过电平发生变化时,CN引脚通知dsPIC30F器件向处理器发出中断请求,这样,只需记录中断的个数即可以获取机针的位置信息。机头定位器接口电路包 括电阻R1‐101、第一触发器IC3A及第二触发器IC3B;电阻R1‐101的一端接微控制器DSPIC30F6010的CN端、电容C1‐72的一端及电阻R1‐100的一端,电容C1‐72的另一端接地,电阻R1‐100的另一端接电源,电阻R1‐101的另一端接二极管ZD1‐14的负极、电容C1‐11的一端以及第一触发器IC3A的输入引脚,第二触发器IC3B的输入引脚接第一触发器IC3A的输出引脚,第二触发器IC3B的输出引脚接机头定位器;二极管ZD1‐14的正极及电容C1‐11的另一端均接地。
Claims (9)
1.基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:包括与交流电源连接的交流滤波电路(1),所述的交流滤波电路(1)通过电机驱动模块(3)与电机(8)连接,电机(8)通过机械传动系统与机头连接,在机头上固定有机针,在电机(8)的机轴上安装有光电编码器;
所述的交流滤波电路(1)的输出端通过开关电源模块(2)与控制电路(4)连接;
所述的控制电路(4)的输出分别与操作面板(7),脚踏板(5),用于带动平缝机切线、扫线、倒缝和抬压脚的电磁阀(6)连接,并且通过电机驱动模块(3)与电机(8)连接;
所述的控制电路(4)的输入通过机头定位器(9)与机头连接、通过光电编码器与电机(8)连接。
2.根据权利要求1所述的基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:所述的控制电路(4)采用微控制器DSPIC30F6010,该微控制器DSPIC30F6010内集成有与脚踏板连接的脚踏板接口电路、与操作面板连接的操作面板接口电路、与光电编码器连接的电机编码盘接口电路、与电机驱动模块(3)连接的电机驱动电路、与电机驱动模块(3)连接的电机电流检测电路、与电磁阀连接的电磁阀驱动电路及与机头定位器连接的机头定位器接口电路。
3.根据权利要求2所述的基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:所述的电机驱动电路包括光速光耦6N136,该光速光耦6N136的2脚通过电阻D‐R接电源VCC,3脚通过限流电阻R1_63、上拉电阻R1_57及滤波电容C1_50接微控制器DSPIC30F6010的PWM端;且2脚和3脚通过电阻D‐R1连接;
光速光耦6N136的8脚接5V电源,7脚通过电阻D‐R3接地,5脚接地,6 脚与电机连接,且6脚和8脚之间通过电阻D_R2连接。
4.根据权利要求2所述的基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:所述的电机驱动模块(3)采用智能功率模块IRAMX10UP60A,该智能功率模块IRAMX10UP60A的1脚、3脚、5脚分别接电容D‐C1、D‐C2、D‐C3的一端,2脚与电容D‐C1的另一端接电机的W相,4脚与电容D‐C2的另一端接电机的V相,6脚与电容D‐C3的另一端接电机的U相,智能功率模块IRAMX10UP60A的10脚通过直流电容C4接地,智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚‐14脚均通过采样电阻D_R19接地;
所述的电机电流检测电路包括电阻R3,电阻R3的一端接智能功率模块IRAMX10UP60A的12脚‐14脚,电阻R3的另一端接三极管BC847的射极,三极管BC847的集电极接滑动变阻器RP1的一端、电容R4的一端、电阻C1的一端以及二极管D2的负极,电容R4的另一端、电阻C1的另一端以及二极管D2的正极均接地;滑动变阻器RP1的另一端接5V电源,三极管BC847的基极接电阻R1的一端及电阻R2的一端,电阻R1及R2的另一端分别接5V电源及地。
5.根据权利要求2所述的基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:所述的电磁阀驱动电路包括型号为IRF540的功率管MOSFET,该功率管MOSFET的G端依次通过电阻R1‐43与反相器的输出端连接,反相器的输入端与微控制器DSPIC30F6010的I/O端连接,且反相器的输入端通过电阻R1‐47接电源,功率管MOSFET的G端接电阻R1‐36,电阻R1‐36与功率管MOSFET的S端接地,功率管MOSFET的D端接二极管D1_15的正极,二极管D1_15的负极接电阻R1_32的一端及与电阻R1_32并联的三号压敏电阻VAR3的一端,电阻R1_32的另一端、三号压敏电阻VAR3的另一端接电源,且功率管MOSFET的D端还与 电磁阀连接,电磁阀接电源。
6.根据权利要求2所述的基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:所述的机头定位器接口电路包括电阻R1‐101、第一触发器IC3A及第二触发器IC3B;
所述的电阻R1‐101的一端接微控制器DSPIC30F6010的CN端、电容C1‐72的一端及电阻R1‐100的一端,电容C1‐72的另一端接地,电阻R1‐100的另一端接电源,电阻R1‐101的另一端接二极管ZD1‐14的负极、电容C1‐11的一端以及第一触发器IC3A的输入引脚,第二触发器IC3B的输入引脚接第一触发器IC3A的输出引脚,第二触发器IC3B的输出引脚接机头定位器;二极管ZD1‐14的正极及电容C1‐11的另一端均接地;
所述的脚踏板接口电路包括一端与脚踏板连接的电阻R,电阻R的另一端接电阻R1‐110的一端及电阻R1‐115的一端,电阻R1‐110的另一端接地,电阻R1‐115的另一端接二极管ZD1‐10的负极、电容C1‐5的一端以及微控制器DSPIC30F6010的A/D转换端,二极管ZD1‐10的正极、电容C1‐5的另一端均接地;
所述的电机编码盘接口电路包括一级反相器及二级反相器,一级反相器的1脚接电容C1‐81的一端、二极管ZD1‐6的负极以及电阻R1‐89的一端,电阻R1‐89的另一端接光电编码器及电阻R1‐86的一端,电阻R1‐86的另一端接电源,二极管ZD1‐6的正极以及电阻R1‐89的另一端均接地;
一级反相器的输出端接二级反相器的输入端,二级反相器的输出端接微控制器DSPIC30F6010。
7.根据权利要求1所述的基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:所述的交流滤波电路(1)包括一号保险丝F1、二号保险丝F2、一号压敏 电阻VAR1、二号压敏电阻VAR2、放电管SK1、电感PT1以及电感PT2;
所述的一号保险丝F1及二号保险丝F2的一端分别与交流电源的零线和火线连接,一号保险丝F1的另一端与电容C1的一端、一号压敏电阻VAR1的一端及电感PT1的1脚连接,电感PT1的2脚与电感PT2的1脚相连,且电感PT1的2脚与电感PT2的1脚通过滤波电容C3接地,电感PT2的2脚与滤波电容C4的一端及输出端正极连接,所述的一号压敏电阻VAR1的一端依次通过二号压敏电阻VAR2及放电K1接地;
二号保险丝F2的另一端与电容C1的另一端、一号压敏电阻VAR1的另一端及电感PT1的4脚连接,电感PT1的3脚接电感PT2的4脚,且电感PT1的3脚与电感PT2的4脚均通过滤波电容C2接地,电感PT2的3脚与滤波电容C4的另一端及输出端负极连接。
8.根据权利要求1所述的基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:所述的开关电源模块(2)采用电流型PWM控制集成芯片SG3525实现半桥式开关电源控制电路。
9.根据权利要求1所述的基于工业平缝机的电机伺服控制系统,其特征在于:所述的电机(8)采用直流无刷电机。
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