CN205334224U - 交流伺服驱动器控制指令模拟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了交流伺服驱动器控制指令模拟系统，设置有模式转换模块、单端转差分模块、第一信号转换模块、第二信号转换模块、输出选择模块及连接端子，所述模式转换模块分别连接单端转差分模块和第一信号转换模块，所述第一信号转换模块连接第二信号转换模块，单端转差分模块、第一信号转换模块和第二信号转换模块皆与输出选择模块相连接，输出选择模块连接连接端子，连接端子与交流伺服驱动器相连接；能够提供交流伺服驱动器所需的指令脉冲，输送至与之相连接的交流伺服驱动器，方便在客户现场进行交流伺服驱动器的现场调试；或模拟客户现场的使用环境对新生产的交流伺服驱动器进行性能测试；整个系统具有使用方便，功能贴切等特点。

Description

交流伺服驱动器控制指令模拟系统

技术领域

本实用新型涉及交流伺服技术领域，具体的说是交流伺服驱动器控制指令模拟系统。

背景技术

伺服驱动器（servodrives）又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。

目前主流的伺服驱动器均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，可以实现比较复杂的控制算法，实现数字化、网络化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模块（IPM）为核心设计的驱动电路,IPM内部集成了驱动电路,同时具有过电压、过电流、过热、欠压等故障检测保护电路,在主回路中还加入软启动电路,以减小启动过程对驱动器的冲击。功率驱动单元首先通过三相全桥整流电路对输入的三相电或者市电进行整流，得到相应的直流电。经过整流好的三相电或市电，再通过三相正弦PWM电压型逆变器变频来驱动三相永磁式同步交流伺服电机。功率驱动单元的整个过程可以简单的说就是AC-DC-AC的过程。整流单元（AC-DC）主要的拓扑电路是三相全桥不控整流电路。

随着伺服系统的大规模应用，伺服驱动器使用、伺服驱动器调试、伺服驱动器维修都是伺服驱动器在当今比较重要的技术课题，越来越多工控技术服务商对伺服驱动器进行了技术深层次研究。

为能模拟客户现场的使用环境；并可监控交流伺服驱动器对外输出信号的状态，一种既可以提供交流伺服驱动器所需信号并能够对交流伺服驱动器输送信号的状态进行观察的系统结构实为迫切所需。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供交流伺服驱动器控制指令模拟系统，能够解决现有技术之所需，能够提供交流伺服驱动器所需的指令脉冲，输送至与之相连接的交流伺服驱动器，方便在客户现场进行交流伺服驱动器的现场调试；或模拟客户现场的使用环境对新生产的交流伺服驱动器进行性能测试；整个系统具有使用方便，功能贴切等特点。

本实用新型通过下述技术方案实现：交流伺服驱动器控制指令模拟系统，设置有模式转换模块、单端转差分模块、第一信号转换模块、第二信号转换模块、输出选择模块及连接端子，所述模式转换模块分别连接单端转差分模块和第一信号转换模块，所述第一信号转换模块连接第二信号转换模块，所述单端转差分模块、第一信号转换模块和第二信号转换模块皆与输出选择模块相连接，所述输出选择模块连接连接端子，所述连接端子与所述交流伺服驱动器相连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置有下述结构：还包括±12V开关电源模块、外部电源接口、±12V调节模块、外部模拟电压接口及第一双选通道，所述±12V开关电源模块连接±12V调节模块，所述外部电源接口连接外部模拟电压接口，所述±12V调节模块和外部模拟电压接口皆与第一双选通道相连接，所述第一双选通道连接连接端子。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置有下述结构：还设置有+24V开关电源、+24V开关电源地及第二双选通道，所述+24V开关电源与+24V开关电源地皆与第二双选通道相连接，所述第二双选通道连接连接端子。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置有下述结构：还包括指示灯电路，所述指示灯电路分别连接+24V开关电源和连接端子。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置有下述结构：还包括差分转单端模块和三选一输入电路，所述连接端子连接差分转单端模块，所述差分转单端模块连接三选一输入电路，所述三选一输入电路用于连接示波器。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述差分转单端模块和单端转差分模块所用芯片为同一块芯片。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述第一信号转换模块为单端3V3转5V的信号电平转换电路，所述第二信号转换模块为单端5V转24V的信号电平转换电路。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型能够解决现有技术之所需，能够提供交流伺服驱动器所需的指令脉冲，输送至与之相连接的交流伺服驱动器，方便在客户现场进行交流伺服驱动器的现场调试；或模拟客户现场的使用环境对新生产的交流伺服驱动器进行性能测试；整个系统具有使用方便，功能贴切等特点。

（2）本实用新型在使用时，可通过模式转换模块配合单端转差分模块、第一信号转换模块、第二信号转换模块、输出选择模块，向交流伺服驱动器提供不同类型的2组指令脉冲，包括：正交脉冲、双脉冲和脉冲方向；每种类型的指令脉冲可选择输出差分形式或单端形式，其中单端形式还可细分为+5V单端和+24V单端。

（3）本实用新型可向交流伺服驱动器提供-12V~+12V的外部模拟量输入。

（4）本实用新型可向交流伺服驱动器提供10路通用输入电平信号，并监控6路通用输出信号状态。

（5）本实用新型可监控交流伺服驱动器的编码器反馈输出信号的状态。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

本申请人自认为技术领域内技术员结合现有公知技术，并根据本申请文件所公开的内容即可实现本实用新型。

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

交流伺服驱动器控制指令模拟系统，如图1所示，设置有模式转换模块、单端转差分模块、第一信号转换模块、第二信号转换模块、输出选择模块及连接端子，所述模式转换模块分别连接单端转差分模块和第一信号转换模块，所述第一信号转换模块连接第二信号转换模块，所述单端转差分模块、第一信号转换模块和第二信号转换模块皆与输出选择模块相连接，所述输出选择模块连接连接端子，所述连接端子与所述交流伺服驱动器相连接。

在设计使用时，在模式转换模块的输入端上设置有两组单刀双掷开关用于进行指令脉冲模式的选择，并在单刀双掷开关上分别标示0和1并通过不同的组合实现指令脉冲模式的输出选择，其组合为

00：脉冲方向

11：双脉冲

01or10：正交脉冲；

利用FPGA设计的模式转换模块根据模式选择输出指令脉冲信号，并通过主要由AM26C31IPW芯片构成的单端转差分模块来将指令脉冲信号信号转换为差分输出形式；

指令脉冲信号还经主要由74ACT14SC芯片所组成的第一信号转换模块，将指令脉冲信号的电平由3V3转换为5V信号；5V信号还通过主要由MOS管所组成的第二信号转换模块转换为24V信号；

其中单端转差分模块输出的差分形式的信号、5V信号、24V信号通过输出选择模块实现三选一的输出，所述输出选择模块通过开关选择电路实现；

输出选择模块选择输出的信号经由连接端子接入交流伺服驱动器内。

能够提供交流伺服驱动器所需的指令脉冲，输送至与之相连接的交流伺服驱动器，方便在客户现场进行交流伺服驱动器的现场调试；或模拟客户现场的使用环境对新生产的交流伺服驱动器进行性能测试；整个系统具有使用方便，功能贴切等特点。

在使用时，可通过模式转换模块配合单端转差分模块、第一信号转换模块、第二信号转换模块、输出选择模块，向交流伺服驱动器提供不同类型的2组指令脉冲，包括：正交脉冲、双脉冲和脉冲方向；每种类型的指令脉冲可选择输出差分形式或单端形式，其中单端形式还可细分为+5V单端和+24V单端。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别设置有下述结构：还包括±12V开关电源模块、外部电源接口、±12V调节模块、外部模拟电压接口及第一双选通道，所述±12V开关电源模块连接±12V调节模块，所述外部电源接口连接外部模拟电压接口，所述±12V调节模块和外部模拟电压接口皆与第一双选通道相连接，所述第一双选通道连接连接端子。

在设计使用时，±12V开关电源提供±12V的电源并利用±12V调节模块内设置的电位器调节输入的模拟量大小，同时也可通过外部电源接口协同外部模拟电压接口直接提供所需模拟量。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别设置有下述结构：还设置有+24V开关电源、+24V开关电源地及第二双选通道，所述+24V开关电源与+24V开关电源地皆与第二双选通道相连接，所述第二双选通道连接连接端子。

在使用时，结合+24V开关电源、+24V开关电源地及第二双选通道，直接通过第二双选通道内设置的单刀双掷开关选择输入信号的高低电平，从而控制交流伺服驱动器的内部光耦是否导通。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别设置有下述结构：还包括指示灯电路，所述指示灯电路分别连接+24V开关电源和连接端子。

在设计使用时，通过观察指示灯电路上的指示灯的亮灭可判断六路通用输出信号的状态。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1所示，特别设置有下述结构：还包括差分转单端模块和三选一输入电路，所述连接端子连接差分转单端模块，所述差分转单端模块连接三选一输入电路，所述三选一输入电路用于连接示波器。

在设计使用时，由交流伺服驱动器提供的编码器反馈输出信号进主要由AM26C31IPW芯片构成的差分转单端模块内，转换为单端后利用三选一输入电路选择后，再通过示波器查看波形。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述差分转单端模块和单端转差分模块所用芯片为同一块芯片。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置有下述结构：所述第一信号转换模块为单端3V3转5V的信号电平转换电路，所述第二信号转换模块为单端5V转24V的信号电平转换电路。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.交流伺服驱动器控制指令模拟系统，其特征在于：设置有模式转换模块、单端转差分模块、第一信号转换模块、第二信号转换模块、输出选择模块及连接端子，所述模式转换模块分别连接单端转差分模块和第一信号转换模块，所述第一信号转换模块连接第二信号转换模块，所述单端转差分模块、第一信号转换模块和第二信号转换模块皆与输出选择模块相连接，所述输出选择模块连接连接端子，所述连接端子与所述交流伺服驱动器相连接。

2.根据权利要求1所述的交流伺服驱动器控制指令模拟系统，其特征在于：还包括±12V开关电源模块、外部电源接口、±12V调节模块、外部模拟电压接口及第一双选通道，所述±12V开关电源模块连接±12V调节模块，所述外部电源接口连接外部模拟电压接口，所述±12V调节模块和外部模拟电压接口皆与第一双选通道相连接，所述第一双选通道连接连接端子。

3.根据权利要求1或2所述的交流伺服驱动器控制指令模拟系统，其特征在于：还设置有+24V开关电源、+24V开关电源地及第二双选通道，所述+24V开关电源与+24V开关电源地皆与第二双选通道相连接，所述第二双选通道连接连接端子。

4.根据权利要求3所述的交流伺服驱动器控制指令模拟系统，其特征在于：还包括指示灯电路，所述指示灯电路分别连接+24V开关电源和连接端子。

5.根据权利要求3所述的交流伺服驱动器控制指令模拟系统，其特征在于：还包括差分转单端模块和三选一输入电路，所述连接端子连接差分转单端模块，所述差分转单端模块连接三选一输入电路，所述三选一输入电路用于连接示波器。

6.根据权利要求1或2或4所述的交流伺服驱动器控制指令模拟系统，其特征在于：还包括差分转单端模块和三选一输入电路，所述连接端子连接差分转单端模块，所述差分转单端模块连接三选一输入电路，所述三选一输入电路用于连接示波器。

7.根据权利要求6所述的交流伺服驱动器控制指令模拟系统，其特征在于：所述差分转单端模块和单端转差分模块所用芯片为同一块芯片。

8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的交流伺服驱动器控制指令模拟系统，其特征在于：所述第一信号转换模块为单端3V3转5V的信号电平转换电路，所述第二信号转换模块为单端5V转24V的信号电平转换电路。