CN214846324U - 一种交流伺服控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种交流伺服控制器，包括信号采集模块、电源模块、电源变换模块、MCU模块、信号处理模块、驱动模块、通讯模块和操作面板模块，信号采集模块将采集输入的模拟量信号和离散量信号发送至MCU模块，MCU模块发送驱动控制信号至信号处理模块，信号处理模块将驱动控制信号输出至驱动模块，并对驱动模块的信号进行采集和调理后反馈至MCU模块，电源变换模块用于将电源模块提供的电源转换为所需的电源，本实用新型采用MCU模块接收信号采集模块采集的输入的模拟量信号和离散量信号，并发送驱动控制信号至所述信号处理模块处理后输出至所述驱动模块，同时，采用操作面板模块进行各项参数的设置，可提高交流伺服控制器的控制精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动化控制技术领域，尤其涉及一种交流伺服控制器。
背景技术
随着计算机控制技术和电机控制理论等的快速发展，交流伺服系统有了长足的进步，同时，由于交流伺服电机定位精度高、响应速度快、启动转矩大且过载能力强的特点，被广泛应用在工业生产等领域，与此同时，交流伺服控制技术也随之发展，然而，现有的大多数交流伺服控制技术只能实现对交流伺服电机的基本控制，控制精度不够高。
因此，提供一种新的技术方案改善上述问题，是本领域技术人员急需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种交流伺服控制器，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种交流伺服控制器，包括信号采集模块、电源模块、电源变换模块、MCU模块、信号处理模块、驱动模块、通讯模块和操作面板模块。
在上述的方案中，所述信号采集模块用于采集输入的模拟量信号和离散量信号。
在上述的方案中，所述电源变换模块与所述电源模块相连接，所述电源变换模块用于将所述电源模块提供的电源转换为所需的电源。
在上述的方案中，所述MCU模块用于接收所述信号采集模块采集的信号，并发送驱动控制信号至所述信号处理模块。
在上述的方案中，所述驱动模块与所述电源模块和所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块用于将所述MCU模块发送的驱动控制信号输出至所述驱动模块，并对所述驱动模块的信号进行采集和调理后反馈至所述MCU模块。
在上述的方案中，所述信号采集模块、所述电源变换模块和所述信号处理模块均与所述MCU模块相连接。
在上述的方案中，所述操作面板模块通过所述通讯模块与所述MCU模块相互通信，所述操作面板模块用于接收操作人员的操作信息并发送至所述MCU模块。
在上述的方案中，所述信号采集模块包括霍尔电流传感器和第一光电耦合器，所述电流传感器用于对输入的模拟量信号进行采集，所述第一光电耦合器用于对输入的离散量信号进行采集。
在上述的方案中，所述电源变换模块包括EMI滤波器和DC/DC转换器，所述EMI滤波器用于对所述电源模块提供的电源进行滤波处理，所述DC/DC转换器与所述EMI滤波器相连接，所述DC/DC转换器用于将经过所述EMI滤波器处理后的电源转换为所需的供电电源。
在上述的方案中，所述信号处理模块包括旋变数字转换器和输出缓冲器，所述旋变数字转换器和所述输出缓冲器相连接，所述旋变数字转换器用于输出所述驱动模块所需的激励信号至所述输出缓冲器，并对所述驱动模块的信号进行回采，所述输出缓冲器用于对所述旋变数字转换器输出的激励信号进行稳幅和稳频处理后发送至所述驱动模块。
在上述的方案中，所述驱动模块包括可编程死区电路、第二光电耦合器、门极驱动器和逆变桥，所述可编程死区电路用于设置所述MCU模块输出的驱动控制信号的死区时间，所述第二光电耦合器与所述可编程死区电路相连接，所述第二光电耦合器用于对所述可编程死区电路和所述门极驱动器进行电气隔离，所述门极驱动器用于控所述逆变桥的通断，所述逆变桥与所述门极驱动器相连接，所述逆变桥用于根据所述门极驱动器发送的信号输出驱动信号。
在上述的方案中，所述逆变桥包括多个IGBT功率晶体管和多个快速恢复二极管。
在上述的方案中，所述通讯模块包括匹配电阻和高速低功耗收发器芯片，所述匹配电阻用于抑制信号传输过程中的干扰信号，所述高速低功耗收发器芯片与所述匹配电阻相连接，所述高速低功耗收发器芯片用于信号的接收和发送。
在上述的方案中，所述操作面板模块包括触摸显示屏和至少一个按键。
综上所述，本实用新型的有益效果是：采用MCU模块接收信号采集模块采集的输入的模拟量信号和离散量信号，并发送驱动控制信号至所述信号处理模块处理后输出至所述驱动模块，同时，采用操作面板模块进行各项参数的设置，可提高交流伺服控制器的控制精度。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本实用新型交流伺服控制器的组成示意图。
图2为驱动模块的组成示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定
如图1所示，本实用新型的一种交流伺服控制器，包括信号采集模块、电源模块、电源变换模块、MCU模块、信号处理模块、驱动模块、通讯模块和操作面板模块。
下面结合附图对本实用新型上述各模块间的连接关系做进一步详细说明。
所述信号采集模块用于采集输入的模拟量信号和离散量信号；所述电源变换模块与所述电源模块相连接，所述电源变换模块用于将所述电源模块提供的电源转换为所需的电源；所述MCU模块用于接收所述信号采集模块采集的信号，并发送驱动控制信号至所述信号处理模块；所述驱动模块与所述电源模块和所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块用于将所述MCU模块发送的驱动控制信号输出至所述驱动模块，并对所述驱动模块的信号进行采集和调理后反馈至所述MCU模块；所述信号采集模块、所述电源变换模块和所述信号处理模块均与所述MCU模块相连接；所述操作面板模块通过所述通讯模块与所述MCU模块相互通信，所述操作面板模块用于接收操作人员的操作信息并发送至所述MCU模块。
在本实施例中，所述电源模块包括220V交流电源、变压器和整流桥等。
进一步地，所述信号采集模块包括霍尔电流传感器和第一光电耦合器，所述电流传感器用于对输入的模拟量信号进行采集，所述第一光电耦合器用于对输入的离散量信号进行采集。
进一步地，所述电源变换模块包括EMI滤波器和DC/DC转换器，所述EMI滤波器用于对所述电源模块提供的电源进行滤波处理，所述DC/DC转换器与所述EMI滤波器相连接，所述DC/DC转换器用于将经过所述EMI滤波器处理后的电源转换为所需的供电电源。
进一步地，所述信号处理模块包括旋变数字转换器和输出缓冲器，所述旋变数字转换器和所述输出缓冲器相连接，所述旋变数字转换器用于输出所述驱动模块所需的激励信号至所述输出缓冲器，并对所述驱动模块的信号进行回采，所述输出缓冲器用于对所述旋变数字转换器输出的激励信号进行稳幅和稳频处理后发送至所述驱动模块。
如图2所示，所述驱动模块包括可编程死区电路、第二光电耦合器、门极驱动器和逆变桥，所述可编程死区电路用于设置所述MCU模块输出的驱动控制信号的死区时间，所述第二光电耦合器与所述可编程死区电路相连接，所述第二光电耦合器用于对所述可编程死区电路和所述门极驱动器进行电气隔离，所述门极驱动器用于控所述逆变桥的通断，所述逆变桥与所述门极驱动器相连接，所述逆变桥用于根据所述门极驱动器发送的信号输出驱动信号。
进一步地，所述逆变桥包括多个IGBT功率晶体管和多个快速恢复二极管。
在本实施例中，每个IGBT功率晶体管分别并联一个快速恢复二极管，所述快速恢复二极管用于对IGBT功率晶体管进行缓冲保护。
进一步地，所述通讯模块包括匹配电阻和高速低功耗收发器芯片，所述匹配电阻用于抑制信号传输过程中的干扰信号，所述高速低功耗收发器芯片与所述匹配电阻相连接，所述高速低功耗收发器芯片用于信号的接收和发送。
在本实施例中，所述通讯模块还包括两路RS422通讯电路，所述MCU模块通过RS422通讯电路接收用户通过所述操作面板模块发送的伺服系统位置指令，与当前位置反馈值进行比较，得到误差信号，由控制算法处理得到控制量，再经功率放大产生伺服系统的驱动电流，使得伺服系统按控制量的大小和极性转动，并输出相应的转矩和转速，到达指令位置，从而实现伺服系统的工况控制。
进一步地，所述操作面板模块包括触摸显示屏和至少一个按键。
在本实施例中，所述操作面板模块包括触摸显示屏的电源按键、返回按键等，所述电源按键用于使触摸显示屏接通和切断电源，所述返回按键用于从触摸显示屏的当前显示页面返回至主页面。
在本实施例中，用户通过操作面板可进行系统参数设置和工作模式的设定，操作人员通过操作面板来设定系统的参数和各种工作模式，同时，对于参数设置采用分级别密码和软件狗控制等保护方式进行保护，包括位置环参数控制、加减速PI特性、负载特性等在内的参数只有开发人员才有权限调试，防止参数设置错误引起系统故障。
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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。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 (8)
1.一种交流伺服控制器，其特征在于，包括：信号采集模块、电源模块、电源变换模块、MCU模块、信号处理模块、驱动模块、通讯模块和操作面板模块；
所述信号采集模块用于采集输入的模拟量信号和离散量信号；
所述电源变换模块与所述电源模块相连接，所述电源变换模块用于将所述电源模块提供的电源转换为所需的电源；
所述MCU模块用于接收所述信号采集模块采集的信号，并发送驱动控制信号至所述信号处理模块；
所述驱动模块与所述电源模块和所述信号处理模块相连接，所述信号处理模块用于将所述MCU模块发送的驱动控制信号输出至所述驱动模块，并对所述驱动模块的信号进行采集和调理后反馈至所述MCU模块；
所述信号采集模块、所述电源变换模块和所述信号处理模块均与所述MCU模块相连接；
所述操作面板模块通过所述通讯模块与所述MCU模块相互通信，所述操作面板模块用于接收操作人员的操作信息并发送至所述MCU模块。
2.根据权利要求1所述的交流伺服控制器，其特征在于，所述信号采集模块包括霍尔电流传感器和第一光电耦合器，所述电流传感器用于对输入的模拟量信号进行采集，所述第一光电耦合器用于对输入的离散量信号进行采集。
3.根据权利要求1所述的交流伺服控制器，其特征在于，所述电源变换模块包括EMI滤波器和DC/DC转换器，所述EMI滤波器用于对所述电源模块提供的电源进行滤波处理，所述DC/DC转换器与所述EMI滤波器相连接，所述DC/DC转换器用于将经过所述EMI滤波器处理后的电源转换为所需的供电电源。
4.根据权利要求1所述的交流伺服控制器，其特征在于，所述信号处理模块包括旋变数字转换器和输出缓冲器，所述旋变数字转换器和所述输出缓冲器相连接，所述旋变数字转换器用于输出所述驱动模块所需的激励信号至所述输出缓冲器，并对所述驱动模块的信号进行回采，所述输出缓冲器用于对所述旋变数字转换器输出的激励信号进行稳幅和稳频处理后发送至所述驱动模块。
5.根据权利要求1所述的交流伺服控制器，其特征在于，所述驱动模块包括可编程死区电路、第二光电耦合器、门极驱动器和逆变桥，所述可编程死区电路用于设置所述MCU模块输出的驱动控制信号的死区时间，所述第二光电耦合器与所述可编程死区电路相连接，所述第二光电耦合器用于对所述可编程死区电路和所述门极驱动器进行电气隔离，所述门极驱动器用于控所述逆变桥的通断，所述逆变桥与所述门极驱动器相连接，所述逆变桥用于根据所述门极驱动器发送的信号输出驱动信号。
6.根据权利要求5所述的交流伺服控制器，其特征在于，所述逆变桥包括多个IGBT功率晶体管和多个快速恢复二极管。
7.根据权利要求1所述的交流伺服控制器，其特征在于，所述通讯模块包括匹配电阻和高速低功耗收发器芯片，所述匹配电阻用于抑制信号传输过程中的干扰信号，所述高速低功耗收发器芯片与所述匹配电阻相连接，所述高速低功耗收发器芯片用于信号的接收和发送。
8.根据权利要求1所述的交流伺服控制器，其特征在于，所述操作面板模块包括触摸显示屏和至少一个按键。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121321348.2U CN214846324U (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种交流伺服控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN214846324U true CN214846324U (zh) | 2021-11-23 |
Family
ID=78805826
Family Applications (1)
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| CN202121321348.2U Active CN214846324U (zh) | 2021-06-15 | 2021-06-15 | 一种交流伺服控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN214846324U (zh) |
-
2021
- 2021-06-15 CN CN202121321348.2U patent/CN214846324U/zh active Active
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