DE112018007260T5 - SERVO DRIVER - Google Patents
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Abstract
Offenbart wird ein Servotreiber, der umfasst: eine Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie einen dreiphasigen Wechselstrom erhält und den dreiphasigen Wechselstrom an einen Servomotor ausgibt, und die ferner so konfiguriert ist, dass sie ein von einer Vektorregelungsschaltung ausgegebenes Schaltsignal empfängt und entsprechend dem Schaltsignal von dem Servomotor trennt oder mit diesem verbindet; eine Stromabtastschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie den dreiphasigen Wechselstrom abtastet, um ein Stromsignal zu erhalten und dieses an eine Stromtreiberschaltung auszugeben; die Stromtreiberschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie das von der Stromabtastschaltung ausgegebene Stromsignal empfängt, ferner so konfiguriert ist, dass sie ein von einem Kodierer des Servomotors ausgegebenes Rückkopplungssignal empfängt, und auch so konfiguriert ist, dass sie einen von außen gesendeten Strombefehl empfängt und das Stromsignal und das Rückkopplungssignal gemäß dem Strombefehl berechnet, um ein Spannungssignal zu erhalten und dieses an die Vektorregelungsschaltung auszugeben; und die Vektorregelungsschaltung, die so konfiguriert ist, dass sie das Spannungssignal empfängt und das Schaltsignal gemäß dem Spannungssignal erzeugt und das Schaltsignal an die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ausgibt. Disclosed is a servo driver comprising: a rectifier and inverter circuit configured to receive three-phase alternating current and output the three-phase alternating current to a servo motor, and further configured to receive a switching signal output from a vector control circuit and disconnects or connects to the servomotor in accordance with the switching signal; a current sensing circuit configured to sample the three-phase alternating current to obtain a current signal and output it to a current drive circuit; the current drive circuit configured to receive the current signal output from the current sensing circuit, further configured to receive a feedback signal output from an encoder of the servomotor, and also configured to receive a current command sent from the outside, and calculates the current signal and the feedback signal according to the current command to obtain a voltage signal and output it to the vector control circuit; and the vector control circuit configured to receive the voltage signal and generate the switching signal according to the voltage signal and output the switching signal to the rectifier and inverter circuit.
Description
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der chinesischen Patentanmeldung Nr.
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Diese Anmeldung bezieht sich auf das Gebiet der Antriebsregelungstechnik, insbesondere auf einen Servotreiber.This application relates to the field of drive control technology, in particular to a servo driver.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Die Aussagen hierin sollen Hintergrundinformationen im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung liefern, die nicht unbedingt Stand der Technik darstellen.The statements herein are intended to provide background information in connection with the present application that does not necessarily represent prior art.
Die Hardware eines beispielhaften Servotreibers besteht im Allgemeinen aus vier Teilen: einem Hauptsteuerkreis, einem Gleichrichter- und Wechselrichterschaltkreis, einer Hilfsstromversorgung, einem Display und Tasten, die eine präzise Regelung der Position, der Drehzahl und des Stroms des Servomotors realisieren und von dem Host-Controller Befehle zur Ausführung bestimmter Bewegungen erhalten können. Normalerweise umfasst die Peripherie des Servotreibers IO-Eingänge und -Ausgänge, analoge Eingänge und Ausgänge, Kodierereingänge und -ausgänge usw., was es erforderlich macht, dass der Hauptsteuerkreis in der Regel aus einem Prozessor und einem programmierbaren Logikbaustein bestehen muss. Ein netzwerkfähiger Treiber enthält ferner einen Netzwerkverarbeitungschip für die Handhabung der Buskommunikation. Der traditionelle Servotreiber ist daher zwar funktionsreich und leistungsfähig, aber seine Struktur ist relativ komplex, was den Anforderungen an die Miniaturisierung und Integration von Geräten in den Industriestandorten nicht gerecht wird.The hardware of an exemplary servo driver generally consists of four parts: a main control circuit, a rectifier and inverter circuit, an auxiliary power supply, a display and buttons that realize precise control of the position, speed and current of the servo motor and of the host controller Receive commands to perform certain movements. Usually the periphery of the servo driver includes IO inputs and outputs, analog inputs and outputs, encoder inputs and outputs, etc., which makes it necessary that the main control circuit usually consists of a processor and a programmable logic module. A networkable driver also includes a network processing chip for handling bus communication. The traditional servo driver is therefore functional and powerful, but its structure is relatively complex, which does not meet the requirements for miniaturization and integration of devices in industrial locations.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Gemäß verschiedenen in der vorliegenden Anmeldung offengelegten Ausführungsformen wird ein Servotreiber bereitgestellt.According to various embodiments disclosed in the present application, a servo driver is provided.
Ein Servotreiber ist so konfiguriert, dass er einen Servomotor zur Drehung antreibt, und umfasst eine Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung, eine Stromabtastschaltung, eine Stromtreiberschaltung und eine Vektorregelungsschaltung. Ein Eingangsanschluss der Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist mit einem Ausgangsanschluss der Vektorregelungsschaltung verbunden, und ein Ausgangsanschluss der Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist mit einem Eingangsanschluss der Stromabtastschaltung und des Servomotors verbunden. Ein Ausgangsanschluss der Stromabtastschaltung und ein Ausgangsanschluss eines Kodierers des Servomotors sind jeweils mit einem Eingangsanschluss der Stromtreiberschaltung verbunden, und ein Ausgangsanschluss der Stromtreiberschaltung ist mit einem Eingangsanschluss der Vektorregelungsschaltung verbunden. Die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist so konfiguriert, dass sie eine externe Eingangsspannung gleichrichtet und umrichtet, um einen dreiphasigen Wechselstrom zu erhalten, und den dreiphasigen Wechselstrom an den Servomotor ausgibt. Die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist auch so konfiguriert, dass sie ein von der Vektorregelungsschaltung ausgegebenes Schaltsignal empfängt und die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung und den Servomotor in Abhängigkeit von dem Schaltsignal trennt oder verbindet. Die Stromabtastschaltung ist so konfiguriert, dass sie den dreiphasigen Wechselstrom abtastet, um ein Stromsignal zu erhalten, und das Stromsignal an die Stromtreiberschaltung ausgibt. Die Stromtreiberschaltung ist so konfiguriert, dass sie das von der Stromabtastschaltung ausgegebene Stromsignal empfängt, ein von dem Kodierer des Servomotors ausgegebenes Rückkopplungssignal empfängt, einen externen Strombefehl empfängt, das Stromsignal und das Rückkopplungssignal gemäß dem Strombefehl berechnet, um ein Spannungssignal zu erhalten, und das Spannungssignal an die Vektorregelungsschaltung ausgibt. Die Vektorregelungsschaltung ist so konfiguriert, dass sie das Spannungssignal empfängt, ein Schaltsignal entsprechend dem Spannungssignal erzeugt und das Schaltsignal an die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ausgibt.A servo driver is configured to drive a servo motor to rotate, and includes a rectifier and inverter circuit, a current sensing circuit, a current driver circuit, and a vector control circuit. An input terminal of the rectifier and inverter circuit is connected to an output terminal of the vector control circuit, and an output terminal of the rectifier and inverter circuit is connected to an input terminal of the current sensing circuit and the servo motor. An output terminal of the current sensing circuit and an output terminal of an encoder of the servomotor are respectively connected to an input terminal of the current driving circuit, and an output terminal of the current driving circuit is connected to an input terminal of the vector control circuit. The rectifier and inverter circuit is configured to rectify and convert an external input voltage to receive three-phase AC power, and output the three-phase AC power to the servo motor. The rectifier and inverter circuit is also configured to receive a switching signal output from the vector control circuit and to disconnect or connect the rectifier and inverter circuit and the servomotor in response to the switching signal. The current sensing circuit is configured to sample the three-phase alternating current to obtain a current signal and output the current signal to the current drive circuit. The current drive circuit is configured to receive the current signal output from the current sensing circuit, receive a feedback signal output from the encoder of the servo motor, receive an external current command, calculate the current signal and the feedback signal according to the current command to obtain a voltage signal, and the voltage signal to the vector control circuit. The vector control circuit is configured to receive the voltage signal, generate a switching signal according to the voltage signal, and output the switching signal to the rectifier and inverter circuit.
In einer Ausführungsform ist die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ferner so konfiguriert, dass sie einen entsprechenden Spannungswert an den Servomotor ausgibt, wenn die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung und der Servomotor verbunden sind.In one embodiment, the rectifier and inverter circuit is further configured so that it outputs a corresponding voltage value to the servomotor when the rectifier and inverter circuit and the servomotor are connected.
In einer Ausführungsform umfasst die Stromtreiberschaltung einen Kodiererschnittstellenchip und einen Berechnungs-Chip. Ein Anschluss des Kodiererschnittstellenchips ist mit dem Kodierer des Servomotors verbunden, und ein anderer Anschluss des Kodiererschnittstellenchips ist mit einem Eingangsanschluss des Berechnungs-Chips verbunden. Der Eingangsanschluss des Berechnungs-Chips ist auch mit dem Ausgangsanschluss der Stromabtastschaltung verbunden, und ein Ausgangsanschluss des Berechnungs-Chips ist mit dem Eingangsanschluss der Vektorregelungsschaltung verbunden. Der Kodiererschnittstellenchip ist so konfiguriert, dass er das von dem Kodierer des Servomotors ausgegebene Rückkopplungssignal empfängt und das Rückkopplungssignal an den Berechnungs-Chip ausgibt. Der Berechnungs-Chip ist so konfiguriert, dass er das von der Stromabtastschaltung ausgegebene Stromsignal empfängt, das von dem Kodiererschnittstellenchip ausgegebene Rückkopplungssignal empfängt, gleichzeitig den externen Strombefehl empfängt, das Stromsignal und das Rückkopplungssignal entsprechend dem Strombefehl berechnet, um das Spannungssteuersignal zu erhalten, das Spannungssteuersignal mathematisch transformiert, um das Spannungssignal zu erhalten, und das Spannungssignal an die Vektorregelungsschaltung ausgibt.In one embodiment, the current driver circuit comprises an encoder interface chip and a computation chip. One terminal of the encoder interface chip is connected to the encoder of the servo motor, and another terminal of the encoder interface chip is connected to an input terminal of the computation chip. The input terminal of the calculation chip is also connected to the output terminal of the current sensing circuit, and an output terminal of the calculation chip is connected to the input terminal of the vector control circuit. The encoder interface chip is configured to receive the feedback signal output from the encoder of the servomotor and the Outputs feedback signal to the calculation chip. The calculation chip is configured to receive the current signal output from the current sensing circuit, receive the feedback signal output from the encoder interface chip, simultaneously receive the external current command, calculate the current signal and the feedback signal according to the current command to obtain the voltage control signal, the voltage control signal mathematically transforms to obtain the voltage signal and outputs the voltage signal to the vector control circuit.
In einer Ausführungsform enthält die Stromtreiberschaltung ferner einen ersten Filterchip. Ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des ersten Filterchips sind jeweils mit einem Ausgangsanschluss des Kodiererschnittstellenchips und dem Eingangsanschluss des Berechnungs-Chips verbunden. Der erste Filterchip ist so konfiguriert, dass er das Rückkopplungssignal empfängt, das Rückkopplungssignal filtert und ein gefiltertes Rückkopplungssignal an den Berechnungs-Chip ausgibt.In one embodiment, the current driver circuit further includes a first filter chip. An input terminal and an output terminal of the first filter chip are each connected to an output terminal of the encoder interface chip and the input terminal of the calculation chip. The first filter chip is configured to receive the feedback signal, filter the feedback signal, and output a filtered feedback signal to the computing chip.
In einer Ausführungsform enthält der Berechnungs-Chip einen Unterchip für die Berechnung trigonometrischer Funktionen und einen Unterchip für die Stromschleifenberechnung. Ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des Unterchips für die Berechnung trigonometrischer Funktionen sind jeweils mit einem Ausgangsanschluss des Kodiererschnittstellenchips und einem Eingangsanschluss des Unterchips für die Stromschleifenberechnung verbunden, und der Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des Unterchips für die Stromschleifenberechnung sind ebenfalls jeweils mit dem Ausgangsanschluss der Stromabtastschaltung und dem Eingangsanschluss der Vektorregelungsschaltung verbunden. Der Chip für die Berechnung trigonometrischer Funktionen ist so konfiguriert, dass er das Rückkopplungssignal berechnet, um ein Drehwinkelsignal des Servomotors zu erhalten, und das Drehwinkelsignal des Servomotors an den Unterchip für die Stromschleifenberechnung ausgibt. Der Unterchip für die Stromschleifenberechnung ist so konfiguriert, dass er das Stromsignal und das Drehwinkelsignal des Servomotors gemäß einem externen Befehl berechnet, um das Spannungssteuersignal zu erhalten, das Spannungssteuersignal mathematisch transformiert, um ein Spannungssignal zu erhalten, und das Spannungssignal an die Vektorregelungsschaltung ausgibt.In one embodiment, the calculation chip contains a sub-chip for the calculation of trigonometric functions and a sub-chip for the current loop calculation. An input terminal and an output terminal of the sub-chip for calculating trigonometric functions are respectively connected to an output terminal of the encoder interface chip and an input terminal of the sub-chip for current loop calculation, and the input terminal and an output terminal of the sub-chip for current loop calculation are also connected to the output terminal of the current sensing circuit and the Input terminal of the vector control circuit connected. The trigonometric function calculation chip is configured to calculate the feedback signal to obtain a rotation angle signal of the servomotor and output the rotation angle signal of the servomotor to the sub-chip for current loop calculation. The current loop calculation subchip is configured to calculate the current signal and the rotation angle signal of the servomotor according to an external command to obtain the voltage control signal, mathematically transform the voltage control signal to obtain a voltage signal, and output the voltage signal to the vector control circuit.
In einer Ausführungsform enthält die Stromtreiberschaltung ferner einen zweiten Filterchip. Ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des zweiten Filterchips sind jeweils mit dem Ausgangsanschluss der Stromabtastschaltung und dem Eingangsanschluss des Berechnungs-Chips verbunden. Der zweite Filterchip ist so konfiguriert, dass er das Stromsignal filtert und ein gefiltertes Stromsignal an den Berechnungs-Chip ausgibt.In one embodiment, the current driver circuit further includes a second filter chip. An input terminal and an output terminal of the second filter chip are connected to the output terminal of the current sensing circuit and the input terminal of the calculation chip, respectively. The second filter chip is configured to filter the current signal and to output a filtered current signal to the calculation chip.
In einer Ausführungsform umfasst der zweite Filterchip ein Sinc-Filter.In one embodiment, the second filter chip comprises a sinc filter.
In einer Ausführungsform umfasst die Stromtreiberschaltung ferner eine Netzwerkschnittstelle. Ein Anschluss der Netzwerkschnittstelle ist mit dem Berechnungs-Chip verbunden, und ein weiterer Anschluss der Netzwerkschnittstelle ist mit einem externen Chip verbunden. Die Netzwerkschnittstelle ist so konfiguriert, dass sie das Rückkopplungssignal und das von dem Berechnungs-Chip ausgegebene Stromsignal an den externen Chip ausgibt, während sie den Strombefehl von dem externen Chip empfängt.In one embodiment, the current driver circuit further comprises a network interface. One connection of the network interface is connected to the computation chip, and another connection of the network interface is connected to an external chip. The network interface is configured to output the feedback signal and the current signal output from the calculation chip to the external chip while receiving the current command from the external chip.
In einer Ausführungsform enthält der Servotreiber ferner eine Schutzschaltung. Die Schutzschaltung ist mit der Stromtreiberschaltung verbunden und so konfiguriert, dass sie das Rückkopplungssignal und das von der Stromtreiberschaltung empfangene Stromsignal überwacht und die Stromtreiberschaltung so steuert, dass sie die Ausgabe des Spannungssignals stoppt, wenn das Rückkopplungssignal und das Stromsignal vorbestimmte Werte überschreiten.In one embodiment, the servo driver further includes a protection circuit. The protection circuit is connected to the current driver circuit and configured to monitor the feedback signal and the current signal received from the current driver circuit and to control the current driver circuit to stop outputting the voltage signal when the feedback signal and the current signal exceed predetermined values.
In einer Ausführungsform umfasst die Schutzschaltung eine Überstrom- und Überspannungs-Schutzschaltung.In one embodiment, the protection circuit comprises an overcurrent and overvoltage protection circuit.
In einer Ausführungsform umfasst der Servotreiber ferner eine Zustandsmaschine. Die Zustandsmaschine ist mit der Stromtreiberschaltung verbunden und so konfiguriert, dass sie Berechnungen innerhalb der Stromtreiberschaltung koordiniert.In one embodiment, the servo driver further comprises a state machine. The state machine is connected to the current driver circuit and configured to coordinate computations within the current driver circuit.
In einer Ausführungsform umfasst die Zustandsmaschine ein Zustandsregister und eine kombinatorische Logikschaltung.In one embodiment, the state machine comprises a state register and a combinational logic circuit.
In einer Ausführungsform umfasst die Zustandsmaschine eine Moore-Zustandsmaschine oder eine Mealy-Zustandsmaschine.In one embodiment, the state machine comprises a Moore state machine or a Mealy state machine.
In einer Ausführungsform umfasst die Stromtreiberschaltung entweder einen Prozessor oder einen programmierbaren Logikbaustein.In one embodiment, the current driver circuit comprises either a processor or a programmable logic module.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor ein Prozessor mit einem Netzwerkprotokoll.In one embodiment, the processor is a network protocol processor.
Ein Servotreiber ist so konfiguriert, dass er einen Servomotor zur Drehung antreibt, und enthält eine Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung, eine Stromabtastschaltung, eine Stromtreiberschaltung und eine Vektorregelungsschaltung. Ein Eingangsanschluss der Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist mit einem Ausgangsanschluss der Vektorregelungsschaltung verbunden, und ein Ausgangsanschluss der Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist mit einem Eingangsanschluss der Stromabtastschaltung und des Servomotors verbunden. Ein Ausgangsanschluss der Stromabtastschaltung und ein Ausgangsanschluss eines Kodierers des Servomotors sind jeweils mit einem Eingangsanschluss der Stromtreiberschaltung verbunden, und ein Ausgangsanschluss der Stromtreiberschaltung ist mit einem Eingangsanschluss der Vektorregelungsschaltung verbunden. Die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist so konfiguriert, dass sie eine externe Eingangsspannung gleichrichtet und umrichtet, um einen dreiphasigen Wechselstrom zu erhalten, und den dreiphasigen Wechselstrom an den Servomotor ausgibt. Die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist auch so konfiguriert, dass sie ein von der Vektorregelungsschaltung ausgegebenes Schaltsignal empfängt und die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung und den Servomotor in Abhängigkeit von dem Schaltsignal trennt oder verbindet. Die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ist ferner so konfiguriert, dass sie einen entsprechenden Spannungswert an den Servomotor ausgibt, wenn die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung und der Servomotor verbunden sind. Die Stromabtastschaltung ist so konfiguriert, dass sie den dreiphasigen Wechselstrom abtastet, um ein Stromsignal zu erhalten, und das Stromsignal an die Stromtreiberschaltung ausgibt. Die Stromtreiberschaltung ist so konfiguriert, dass sie das von der Stromabtastschaltung ausgegebene Stromsignal empfängt, ein von dem Kodierer des Servomotors ausgegebenes Rückkopplungssignal empfängt, einen externen Strombefehl empfängt, das Stromsignal und das Rückkopplungssignal gemäß dem Strombefehl berechnet, um ein Spannungssignal zu erhalten, und das Spannungssignal an die Vektorregelungsschaltung ausgibt. Die Vektorregelungsschaltung ist so konfiguriert, dass sie das Spannungssignal empfängt, ein Schaltsignal entsprechend dem Spannungssignal erzeugt und das Schaltsignal an die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung ausgibt. Die Stromtreiberschaltung enthält einen Kodiererschnittstellenchip und einen Berechnungs-Chip. Ein Anschluss des Kodiererschnittstellenchips ist mit dem Kodierer des Servomotors verbunden, und ein anderer Anschluss des Kodierer-Schnittstellenchips ist mit einem Eingangsanschluss des Berechnungs-Chips verbunden. Der Eingangsanschluss des Berechnungs-Chips ist auch mit dem Ausgangsanschluss der Stromabtastschaltung verbunden, und ein Ausgangsanschluss des Berechnungs-Chips ist mit dem Eingangsanschluss der Vektorregelungsschaltung verbunden. Der Kodiererschnittstellenchip ist so konfiguriert, dass er das von dem Kodierer des Servomotors ausgegebene Rückkopplungssignal empfängt und das Rückkopplungssignal an den Berechnungs-Chip ausgibt. Der Berechnungs-Chip ist so konfiguriert, dass er das von der Stromabtastschaltung ausgegebene Stromsignal empfängt, das von dem Kodiererschnittstellenchip ausgegebene Rückkopplungssignal empfängt, gleichzeitig den externen Strombefehl empfängt, das Stromsignal und das Rückkopplungssignal entsprechend dem Strombefehl berechnet, um das Spannungssteuersignal zu erhalten, das Spannungssteuersignal mathematisch transformiert, um das Spannungssignal zu erhalten, und das Spannungssignal an die Vektorregelungsschaltung ausgibt. Die Stromtreiberschaltung enthält ferner einen ersten Filterchip. Ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des ersten Filterchips sind jeweils mit einem Ausgangsanschluss des Kodiererschnittstellenchips und dem Eingangsanschluss des Berechnungs-Chips verbunden. Der erste Filterchip ist so konfiguriert, dass er das Rückkopplungssignal empfängt, das Rückkopplungssignal filtert und ein gefiltertes Rückkopplungssignal an den Berechnungs-Chip ausgibt. Der Berechnungs-Chip umfasst einen Unterchip für die Berechnung trigonometrischer Funktionen und einen Unterchip für die Stromschleifenberechnung. Ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des Unterchips für die Berechnung trigonometrischer Funktionen sind jeweils mit einem Ausgangsanschluss des Kodiererschnittstellenchips und einem Eingangsanschluss des Unterchips für die Stromschleifenberechnung verbunden, und der Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des Unterchips für die Stromschleifenberechnung sind ebenfalls jeweils mit dem Ausgangsanschluss der Stromabtastschaltung und dem Eingangsanschluss der Vektorregelungsschaltung verbunden. Der Chip für die Berechnung trigonometrischer Funktionen ist so konfiguriert, dass er das Rückkopplungssignal berechnet, um ein Drehwinkelsignal des Servomotors zu erhalten, und das Drehwinkelsignal des Servomotors an den Unterchip für die Stromschleifenberechnung ausgibt. Der Unterchip für die Stromschleifenberechnung ist so konfiguriert, dass er das Stromsignal und das Drehwinkelsignal des Servomotors gemäß einem externen Befehl berechnet, um das Spannungssteuersignal zu erhalten, das Spannungssteuersignal mathematisch transformiert, um ein Spannungssignal zu erhalten, und das Spannungssignal an die Vektorregelungsschaltung ausgibt. Die Stromtreiberschaltung umfasst ferner einen zweiten Filterchip. Ein Eingangsanschluss und ein Ausgangsanschluss des zweiten Filterchips sind jeweils mit dem Ausgangsanschluss der Stromabtastschaltung und dem Eingangsanschluss des Berechnungs-Chips verbunden, wobei der zweite Filterchip so konfiguriert ist, dass er das Stromsignal filtert und ein gefiltertes Stromsignal an den Berechnungs-Chip ausgibt.A servo driver is configured to drive a servomotor to rotate, and includes a rectifier and inverter circuit, a current sensing circuit, a current driver circuit, and a vector control circuit. An input terminal of the rectifier and Inverter circuit is connected to an output terminal of the vector control circuit, and an output terminal of the rectifier and inverter circuit is connected to an input terminal of the current sensing circuit and the servo motor. An output terminal of the current sensing circuit and an output terminal of an encoder of the servomotor are respectively connected to an input terminal of the current driving circuit, and an output terminal of the current driving circuit is connected to an input terminal of the vector control circuit. The rectifier and inverter circuit is configured to rectify and convert an external input voltage to receive three-phase AC power, and output the three-phase AC power to the servo motor. The rectifier and inverter circuit is also configured to receive a switching signal output from the vector control circuit and to disconnect or connect the rectifier and inverter circuit and the servomotor in response to the switching signal. The rectifier and inverter circuit is further configured to output a corresponding voltage value to the servomotor when the rectifier and inverter circuit and the servomotor are connected. The current sensing circuit is configured to sample the three-phase alternating current to obtain a current signal and output the current signal to the current drive circuit. The current drive circuit is configured to receive the current signal output from the current sensing circuit, receive a feedback signal output from the encoder of the servo motor, receive an external current command, calculate the current signal and the feedback signal according to the current command to obtain a voltage signal, and the voltage signal to the vector control circuit. The vector control circuit is configured to receive the voltage signal, generate a switching signal according to the voltage signal, and output the switching signal to the rectifier and inverter circuit. The current driver circuit includes an encoder interface chip and a computation chip. One terminal of the encoder interface chip is connected to the encoder of the servo motor, and another terminal of the encoder interface chip is connected to an input terminal of the computation chip. The input terminal of the calculation chip is also connected to the output terminal of the current sensing circuit, and an output terminal of the calculation chip is connected to the input terminal of the vector control circuit. The encoder interface chip is configured to receive the feedback signal output from the encoder of the servomotor and to output the feedback signal to the calculation chip. The calculation chip is configured to receive the current signal output from the current sensing circuit, receive the feedback signal output from the encoder interface chip, simultaneously receive the external current command, calculate the current signal and the feedback signal according to the current command to obtain the voltage control signal, the voltage control signal mathematically transforms to obtain the voltage signal and outputs the voltage signal to the vector control circuit. The current driver circuit also includes a first filter chip. An input terminal and an output terminal of the first filter chip are each connected to an output terminal of the encoder interface chip and the input terminal of the calculation chip. The first filter chip is configured to receive the feedback signal, filter the feedback signal, and output a filtered feedback signal to the computing chip. The calculation chip comprises a sub-chip for the calculation of trigonometric functions and a sub-chip for the current loop calculation. An input terminal and an output terminal of the subchip for the calculation of trigonometric functions are respectively connected to an output terminal of the encoder interface chip and an input terminal of the subchip for the current loop calculation, and the input terminal and an output terminal of the subchip for the current loop calculation are also connected to the output terminal of the current sensing circuit and the Input terminal of the vector control circuit connected. The trigonometric function calculation chip is configured to calculate the feedback signal to obtain a rotation angle signal of the servomotor and output the rotation angle signal of the servomotor to the sub-chip for current loop calculation. The current loop calculation subchip is configured to calculate the current signal and the rotation angle signal of the servomotor according to an external command to obtain the voltage control signal, mathematically transform the voltage control signal to obtain a voltage signal, and output the voltage signal to the vector control circuit. The current driver circuit further comprises a second filter chip. An input terminal and an output terminal of the second filter chip are respectively connected to the output terminal of the current sensing circuit and the input terminal of the calculation chip, the second filter chip being configured to filter the current signal and to output a filtered current signal to the calculation chip.
Die Details einer oder mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung werden unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen und die Beschreibung beschrieben. Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Anmeldung werden aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen deutlicher hervorgehen.The details of one or more embodiments of the present application are described with reference to the following drawings and description. Other characteristics and Advantages of the present application will emerge more clearly from the description, the drawing and the claims.
FigurenlisteFigure list
Um die technischen Lösungen nach den Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung deutlicher zu veranschaulichen, werden im Folgenden die beiliegenden Zeichnungen zur Beschreibung der Ausführungsformen kurz vorgestellt. Offensichtlich handelt es sich bei den beiliegenden Zeichnungen in der folgenden Beschreibung lediglich um einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und der Fachmann kann aus den beiliegenden Zeichnungen ohne schöpferische Anstrengungen andere Zeichnungen ableiten.
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1 ist ein Strukturdiagramm eines Servotreibers, das als Beispiel bereitgestellt ist. -
2 ist ein Strukturdiagramm einer Stromtreiberschaltung einer Ausführungsform des Servotreibers des in1 gezeigten Beispiels. -
3 ist ein Strukturdiagramm einer Stromtreiberschaltung einer Ausführungsform des Servotreibers des in1 gezeigten Beispiels, wobei die Stromtreiberschaltung einen ersten Filterchip enthält. -
4 ist ein Strukturdiagramm eines Berechnungs-Chips einer Ausführungsform des Servotreibers der in2 gezeigten Ausführungsform. -
5 ist ein Strukturdiagramm einer Stromtreiberschaltung einer Ausführungsform des Servotreibers des in1 gezeigten Beispiels, wobei die Stromtreiberschaltung einen zweiten Filterchip enthält. -
6 ist ein Strukturdiagramm einer Stromtreiberschaltung einer Ausführungsform des Servotreibers des in1 gezeigten Beispiels, wobei die Stromtreiberschaltung eine Netzwerkschnittstelle enthält. -
7 ist ein Strukturdiagramm eines Servotreibers einer Ausführungsform des Servotreibers des in1 gezeigten Beispiels, wobei der Servotreiber eine Schutzschaltung enthält. -
8 ist ein Strukturdiagramm eines Servotreibers einer Ausführungsform des Servotreibers des in1 gezeigten Beispiels, wobei der Servotreiber eine Zustandsmaschine enthält.
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1 Fig. 13 is a structural diagram of a servo driver provided as an example. -
2 FIG. 13 is a structural diagram of a current drive circuit of an embodiment of the servo driver of FIG1 shown example. -
3 FIG. 13 is a structural diagram of a current drive circuit of an embodiment of the servo driver of FIG1 example shown, wherein the current driver circuit includes a first filter chip. -
4th FIG. 13 is a structural diagram of a computation chip of an embodiment of the servo driver of FIG2 embodiment shown. -
5 FIG. 13 is a structural diagram of a current drive circuit of an embodiment of the servo driver of FIG1 shown example, wherein the current driver circuit includes a second filter chip. -
6th FIG. 13 is a structural diagram of a current drive circuit of an embodiment of the servo driver of FIG1 shown example, wherein the current driver circuit includes a network interface. -
7th FIG. 13 is a structural diagram of a servo driver of an embodiment of the servo driver of FIG1 example shown, where the servo driver includes a protection circuit. -
8th FIG. 13 is a structural diagram of a servo driver of an embodiment of the servo driver of FIG1 example shown, where the servo driver contains a state machine.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Um die technischen Lösungen und Vorteile der vorliegenden Anmeldung zu verdeutlichen, wird die vorliegende Anmeldung im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen und Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es ist zu verstehen, dass die hierin beschriebenen speziellen Ausführungsformen lediglich zur Veranschaulichung der Anmeldung dienen und nicht dazu bestimmt sind, die vorliegende Anmeldung einzuschränken.In order to clarify the technical solutions and advantages of the present application, the present application is described in more detail below with reference to the accompanying drawings and exemplary embodiments. It is to be understood that the specific embodiments described herein are for the purpose of illustrating the application and are not intended to be limiting of the present application.
Unter Bezugnahme auf
Dabei ist ein Eingangsanschluss der Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung
Die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung
Insbesondere führt die Gleichrichter- und Wechselrichterschaltung
Die Stromabtastschaltung
Die Stromtreiberschaltung
Die Vektorregelungsschaltung
Die Stromtreiberschaltung
Unter Bezugnahme auf
Der Kodiererschnittstellenchip
Der Berechnungs-Chip
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Der Chip
Der Unterchip
Unter Bezugnahme auf
Konkret empfängt und filtert der zweite Filterchip
Unter Bezugnahme auf
Unter Bezugnahme auf
Insbesondere ist die Schutzschaltung
Unter Bezugnahme auf
Es ist zu beachten, dass jede Schaltung in dem oben erwähnten Servotreiber ganz oder teilweise durch Software, Hardware oder eine Kombination davon implementiert werden kann. Bei den oben genannten Schaltungen kann es sich um Hardware handeln, die in einen Prozessor in einem Computer eingebettet oder von diesem unabhängig ist, oder um Software, die in einem Speicher in einem Computer gespeichert ist, so dass ein Prozessor die den oben genannten Schaltungen entsprechenden Operationen aufrufen und ausführen kann.It should be noted that each circuit in the servo driver mentioned above can be implemented in whole or in part by software, hardware, or a combination thereof. The circuits mentioned above can be hardware that is embedded in a processor in a computer or is independent of this, or software that is stored in a memory in a computer so that a processor can make the circuits corresponding to the above Can call and execute operations.
Technische Merkmale der vorgenannten Ausführungsformen können beliebig kombiniert werden. Um die Beschreibung kurz zu halten, werden nicht alle möglichen Kombinationen der technischen Merkmale der vorstehenden Ausführungsformen beschrieben. Solange jedoch Kombinationen dieser technischen Merkmale einander nicht widersprechen, sollte berücksichtigt werden, dass die Kombinationen alle in den durch diese Beschreibung erfassten Bereich fallen.Technical features of the aforementioned embodiments can be combined as desired. In order to keep the description short, not all possible combinations of the technical features of the above embodiments are described. However, as long as combinations of these technical features do not contradict one another, it should be taken into account that the combinations all fall within the range covered by this description.
Die vorstehenden Ausführungsformen beschreiben nur einige Implementierungen dieser Anmeldung, die speziell und detailliert beschrieben werden, und können daher nicht als eine Beschränkung des Patentumfangs der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden. Es ist zu beachten, dass der Fachmann verschiedene Änderungen und Verbesserungen vornehmen kann, ohne von den Ideen dieser Anmeldung abzuweichen, die alle in den Schutzbereich dieser Anmeldung fallen. Daher unterliegt der Schutzbereich des Patents dieser Anmeldung den beigefügten Ansprüchen.The above embodiments describe only some implementations of this application that will be specifically and detailed described, and therefore cannot be construed as a limitation on the patent scope of the present disclosure. It should be noted that various changes and improvements can be made by those skilled in the art without departing from the ideas of this application, all of which fall within the scope of this application. Therefore, the scope of the patent of this application is subject to the appended claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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