RU203797U1 - Motor control board - Google Patents
Motor control board Download PDFInfo
- Publication number
- RU203797U1 RU203797U1 RU2020134099U RU2020134099U RU203797U1 RU 203797 U1 RU203797 U1 RU 203797U1 RU 2020134099 U RU2020134099 U RU 2020134099U RU 2020134099 U RU2020134099 U RU 2020134099U RU 203797 U1 RU203797 U1 RU 203797U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- motor
- control
- board
- microcontroller
- electric motor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к управлению объектами с использованием бесколлекторных двигателей с контроллерами и может использоваться при управлении двигателем мотор-колеса.Техническим результатом при реализации заявленной полезной модели является повышение надежности работы платы управления электродвигателем за счет того, что плата содержит датчик положения вала электродвигателя, драйвер электродвигателя с силовыми ключами, клемму подключения источника питания. 2 ил.The utility model relates to the control of objects using brushless motors with controllers and can be used to control a motor-wheel motor. The technical result of the implementation of the claimed utility model is to increase the reliability of the operation of the electric motor control board due to the fact that the board contains an electric motor shaft position sensor, an electric motor driver. with power keys, power supply connection terminal. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к робототехнике, к управлению объектами с использованием бесколлекторных двигателей с контроллерам и может использоваться в устройствах управления исполнительными механизмами робота, в частности, при управлении двигателем мотор-колеса. Возможно применение в сервисных и промышленных роботах.The utility model relates to robotics, to the control of objects using brushless motors with controllers and can be used in devices for controlling the robot's actuators, in particular, when controlling a motor-wheel motor. Can be used in service and industrial robots.
Из существующего уровня техники известны различные устройства использующие контроллеры, позволяющие обрабатывать поступающую с датчиков информацию об объекте и передавать управляющее воздействие на объект, в том числе - на электропривод. Для определения параметров объекта используются различные виды датчиков, например, датчик углового положения. Информация об объекте с датчика передается по линиям связи на контроллер, в котором согласно алгоритмам, рассчитывается управляющее воздействие, далее контроллер передает по линиям связи управляющий сигнал на объект.From the existing state of the art, various devices are known using controllers that allow processing information about an object from sensors and transmitting a control action to an object, including an electric drive. To determine the parameters of an object, various types of sensors are used, for example, an angular position sensor. Information about the object from the sensor is transmitted through the communication lines to the controller, in which, according to the algorithms, the control action is calculated, then the controller transmits the control signal to the object through the communication lines.
Известен контроллер по патенту РФ на полезную модель №61900, G06F 9/00, 2007. Контроллер, содержит печатную плату, на которой расположены микроконтроллер, осуществляющий сбор информации с импульсных каналов и передачу по интерфейсам RS-232, который используется для соединения с компьютером, RS-485 и CAN обеспечивают удаленное подключение к объекту. Контроллер снабжен дополнительной платой для размещения зажимов в удобном для подключения месте. Это дает возможность более рационально и удобно расположить элементы на основной плате. Недостатком является необходимость использования пучков проводов для связи микроконтроллеров плат с датчиками для сбора информации. Удаленное расположение датчиков снижает надежность работы устройства за счет вероятности механического повреждения проводов и за счет возможных помех от наведенных токов в проводах. Known controller for the patent of the Russian Federation for utility model No. 61900, G06F 9/00, 2007. The controller contains a printed circuit board on which a microcontroller is located, which collects information from pulse channels and transfers via RS-232 interfaces, which is used to connect to a computer, RS-485 and CAN provide remote connection to the facility. The controller is equipped with an additional plate for placing the clamps in a convenient place for connection. This makes it possible to more efficiently and conveniently arrange the elements on the main board. The disadvantage is the need to use bundles of wires to connect the microcontrollers of the boards with sensors for collecting information. The remote location of the sensors reduces the reliability of the device due to the likelihood of mechanical damage to the wires and due to possible interference from induced currents in the wires.
Известен промышленный контроллер по патенту на РФ на полезную модель №109303, G06F 9/00, 2011, содержащий печатную плату. В плату встроен накопитель информации и размещен на ней микропроцессор, осуществляющий сбор информации с входов и портов RS-232 и RS-485 и передачу по интерфейсу Ethernet. Контроллер связан с микропроцессором и с блоком колодок и разъемов, предназначенных для подключения сторонних устройств, снабжен программным обеспечением для преобразования данных цифрового информационного протокола нижнего уровня, в данные информационного протокола верхнего уровня. Устройствами нижнего уровня могут быть, например, устройства связи с объектом, расходомеры, счетчики. Недостатком является невысокая надежность работы контроллера, связанная с необходимостью удаленного размещения промышленного контроллера и связанных с ним объектов во внутреннем пространстве сервисного робота.Known industrial controller for a patent on the Russian Federation for utility model No. 109303, G06F 9/00, 2011, containing a printed circuit board. The board has a built-in storage device and a microprocessor located on it, which collects information from the inputs and ports RS-232 and RS-485 and transfers it via the Ethernet interface. The controller is connected to the microprocessor and to the block of sockets and connectors intended for connecting third-party devices; it is equipped with software for converting the data of the digital information protocol of the lower level into the data of the information protocol of the upper level. Devices of the lower level can be, for example, devices for communication with an object, flow meters, counters. The disadvantage is the low reliability of the controller, associated with the need to remotely locate the industrial controller and related objects in the internal space of the service robot.
Известна система управления роботом, по патенту на изобретение № WO9967066, B25J 9/10, 1999. Данное изобретение включает в себя систему управления, систему обратной связи и исполнительный механизм. Датчики системы управления с обратной связью размещены на подвижной части робота. Коммутационные провода, идущие от датчиков обратной связи к системе управления, имеют большую длину, зафиксированы не в натяг. Размещение датчиков на дальнем расстоянии от элементов управления не позволяет компактно и рационально разместить части робота в корпусе, снижает надежность его работы из-за перемещения подвижных элементов, на которых закреплены провода.Known robot control system, patent for invention No. WO9967066,
В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбрана сервосистема, и способ управления сервосистемой по заявке на изобретение РФ №2011107145, G01D 5/245, 2012. Сервосистема, содержит сервомотор, устройство управления, которое передает управляющий сигнал для управления работой сервомотора. Датчик положения распознает работу сервомотора и передает сигнал обратной связи, отображающий распознанную работу. Сервопривод генерирует заданное значение работы сервомотора путем использования управляющего сигнала, принятого от устройства управления, и сигнала обратной связи, принятого от датчика положения, и приводит в действие сервомотор таким образом, чтобы работа сервомотора соответствовала заданному значению. Недостатком является удаленность устройства управления от сервомотора, а также удаленность сервомотора от датчика положения. Разнесение частей устройства в пространстве с использованием шлейфов или проводов снижает надежность его работы за счет возможности появления помех при передаче управляющих сигналов.As the closest analogue to the claimed technical solution, a servo system is selected, and a method for controlling a servo system according to the application for invention of the Russian Federation No. 2011107145, G01D 5/245, 2012. The servo system contains a servo motor, a control device that transmits a control signal to control the operation of the servo motor. The position sensor detects the operation of the servomotor and transmits a feedback signal indicating the detected operation. The servo drive generates a set value of the servo motor operation by using a control signal received from the control device and a feedback signal received from a position sensor, and drives the servo motor so that the operation of the servo motor matches the set value. The disadvantage is the remoteness of the control device from the servo motor, as well as the remoteness of the servo motor from the position sensor. The separation of parts of the device in space using loops or wires reduces the reliability of its operation due to the possibility of interference in the transmission of control signals.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности работы платы управления электродвигателем.The technical result of the claimed utility model is to improve the reliability of the motor control board.
Технический результат достигается за счет того, что в плате управления двигателем, содержащей микроконтроллер, клемму для соединения микроконтроллера с управляющим устройством, клемму подключения к шине связи, клемму для соединения с электродвигателем, согласно полезной модели, плата содержит датчик положения вала электродвигателя, драйвер электродвигателя с силовыми ключами, клемму подключения источника питания. The technical result is achieved due to the fact that in a motor control board containing a microcontroller, a terminal for connecting the microcontroller with a control device, a terminal for connecting to a communication bus, a terminal for connecting to an electric motor, according to the utility model, the board contains a motor shaft position sensor, an electric motor driver with power keys, power supply connection terminal.
Технический результат обеспечивается размещением на плате встроенного датчика положения вала электродвигателя сервопривода. Плата управления крепится к радиальному магниту, который расположен на валу мотор-колеса. Это позволяет расположить плату в непосредственной близости возле хвостовика вала двигателя, не прибегая к использованию проводной связи между датчиком угла поворота вала и микроконтроллером платы. Расположение на плате управления драйвера электродвигателя с силовыми ключами позволяет избежать использования проводной связи между микроконтроллером и драйвером двигателя и его силовыми ключами. Расположение на плате управления клеммы подключения источника питания позволяет подвести питание от платы управления питанием робота, понизить его значение и разделить его без использования проводов на питание микроконтроллера и питание силовой части драйвера двигателя. Простота компоновки элементов на двухсторонней плате, возможность установки платы на валу управляемого электродвигателя без использования шлейфа или проводов, беспроводная связь элементов платы повышает надежность ее работы. Надежность работы повышается за счет снижения помех при передаче управляющих сигналов, за счет исключения вероятности механического повреждения проводов, за счет исключения вероятности влияния наведенных токов. The technical result is provided by placing a built-in sensor of the position of the shaft of the servo motor on the board. The control board is attached to a radial magnet, which is located on the motor-wheel shaft. This allows the board to be positioned in close proximity to the shank of the motor shaft without having to use a wired connection between the shaft angle sensor and the board microcontroller. The location of the motor driver with power switches on the control board avoids the use of a wired connection between the microcontroller and the motor driver and its power switches. The location of the power supply connection terminal on the control board allows supplying power from the robot power control board, lowering its value and dividing it without using wires to power the microcontroller and power the power section of the motor driver. Ease of arrangement of elements on a double-sided board, the ability to install the board on the shaft of a controlled electric motor without using a loop or wires, wireless communication of the board elements increases the reliability of its operation. The reliability of operation is increased by reducing noise in the transmission of control signals, by eliminating the likelihood of mechanical damage to the wires, by eliminating the likelihood of the influence of induced currents.
На фиг. 1 представлена схема размещения элементов на плате управления электродвигателем с бесколлекторным мотором.FIG. 1 shows a diagram of the arrangement of elements on the control board of an electric motor with a brushless motor.
На фиг. 2 представлена установка платы управления на валу мотор-колеса.FIG. 2 shows the installation of the control board on the shaft of the motor-wheel.
На палате управления 1 электродвигателем 2 постоянного тока для мотор-колеса размещена клемма 3 для соединения с электродвигателем 2, клемма 4 подключения источника питания, микроконтроллер 5, клемма 6 для соединения микроконтроллера 5 с управляющим устройством. Управляющее устройство может быть выполнено в виде персонального компьютера и служит для прошивки и настройки микроконтроллера 5. На плате 1 также размещен встроенный датчик 8 положения вала электродвигателя 2, который определяет угол поворота вала электродвигателя 2, клемма подключения 7 к шине связи, драйвер 9 электродвигателя 2 с силовыми ключами, которые представляют собой транзисторный мост. Плата 1 связана с внутренним понижающим источником питания, который подключен посредством клеммы 4. Плата управления 1 крепится на валу мотор-колеса 10 с помощью магнита 11.On the
Плата управления двигателем работает следующим образом.The motor control board works as follows.
С помощью платы управления 1 осуществляют регулирование параметров двигателя 2. С помощью драйвера 9 управления электродвигателем 2 осуществляют передвижение мотор-колеса по местности и взаимодействие его с окружающим миром. Используют драйвер бесколлекторного электродвигателя постоянного тока, состоящий из следующих составных частей: драйвер двигателя DRV8302 (HTSSOP-56) и силовых ключей BSC014N06NS (PG-TDSON-8) в количестве 8 шт. Плату управления 1 соединяют с электродвигателем 2 при мощи клеммы 3, распаянной на проводах, используя контакты. Устройство размещают на валу электродвигателя 2, совмещая место для установки платы на валу с радиальным магнитом, закрепленным на валу мотор-колеса. В качестве датчика положения вала 8 могут использовать абсолютный энкодер, или инкрементальный 14 битный магнитный датчик Холла AS5047 (TSSOP14) Микроконтроллер 5 осуществляет функцию управления драйвером 9 двигателя 2, в дальнейшем - силовыми транзисторами в соответствии со схемой управления силовыми ключами, и функцию отслеживания положения колеса посредством датчика 8. Управление электродвигателем 2 постоянного тока осуществляют посредством задания микроконтроллером 5 комбинации логических состояний на вход драйвера 9 двигателя 2. Управление драйвером 9 электродвигателя 2 постоянного тока, передачу соответствующих комбинаций команд драйверу 9, получение и обработку данных с датчика положения вала двигателя 8 осуществляют с помощью ПО микроконтроллера 5. Сигналы с датчика угла положения 8 поступают на микроконтроллер 5, в качестве которого используют 32-битный микроконтроллер STM32F405RGT6 с внутренней частотой 72 МГц и ядром Coretex M4. Микроконтроллер 5 выполнен в корпусе LQFP64. Связь датчика положения 8 и микроконтроллера 5 осуществляют через SPI интерфейс. После обработки поступивших данных микроконтроллер 5 передает сигналы для управляющего воздействия на двигатель 2 с целью регулирования тока для управления крутящим моментом и регулирования скорости для обеспечения равномерной скорости вращения электродвигателя 2. Обмен информацией между платой 1 и системой управления верхнего уровня осуществляют через клемму подключения 7 к общей шине связи. Для управления платой 1 с управляющего устройства верхнего уровня используют протокол modbus-rtu, интерфейс связи RS485. With the help of the
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность работы платы управления электродвигателем за счет беспроводного соединения элементов.Thus, the claimed utility model improves the reliability of the motor control board due to the wireless connection of the elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134099U RU203797U1 (en) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | Motor control board |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134099U RU203797U1 (en) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | Motor control board |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU203797U1 true RU203797U1 (en) | 2021-04-21 |
Family
ID=75587879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020134099U RU203797U1 (en) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | Motor control board |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU203797U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU225680U1 (en) * | 2024-03-07 | 2024-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "АЭРОБ" | FAN MOTOR SPEED CONTROLLER |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201294483Y (en) * | 2008-10-25 | 2009-08-19 | 何伟斌 | Motor driver and control circuit board |
RU2011107145A (en) * | 2010-03-15 | 2012-08-27 | Омрон Корпорейшн (Jp) | SERVO SYSTEM, DRIVE DEVICE FROM SERVOMOTOR, SAFETY DEVICE AND METHOD OF CONTROL SERVO SYSTEM |
US9281770B2 (en) * | 2012-01-27 | 2016-03-08 | Ingersoll-Rand Company | Precision-fastening handheld cordless power tools |
RU168335U1 (en) * | 2016-07-25 | 2017-01-30 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | DEVICE FOR MONITORING ANGULAR SENSORS |
-
2020
- 2020-10-16 RU RU2020134099U patent/RU203797U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201294483Y (en) * | 2008-10-25 | 2009-08-19 | 何伟斌 | Motor driver and control circuit board |
RU2011107145A (en) * | 2010-03-15 | 2012-08-27 | Омрон Корпорейшн (Jp) | SERVO SYSTEM, DRIVE DEVICE FROM SERVOMOTOR, SAFETY DEVICE AND METHOD OF CONTROL SERVO SYSTEM |
US9281770B2 (en) * | 2012-01-27 | 2016-03-08 | Ingersoll-Rand Company | Precision-fastening handheld cordless power tools |
RU168335U1 (en) * | 2016-07-25 | 2017-01-30 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" | DEVICE FOR MONITORING ANGULAR SENSORS |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU225680U1 (en) * | 2024-03-07 | 2024-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "АЭРОБ" | FAN MOTOR SPEED CONTROLLER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104795958B (en) | A kind of Brushless DC Servo System with hollow shaft motor using mechanical arm | |
CN202231660U (en) | Self-driven type closed-loop stepping motor | |
CN101369148B (en) | Multi-axis AC motor synchronous servo control apparatus and method based on DSP | |
CN203434899U (en) | High-precision servo controller used for multiple motors | |
CN112824059B (en) | Encoder data conversion method, device and equipment | |
CN105881504A (en) | Delta robot control system with traction visual teaching function | |
CN103532450B (en) | For position of rotor of brushless motor checkout gear and the method for positional servosystem | |
CN209497405U (en) | A kind of AGV servo motor driving control system | |
CN205105136U (en) | Motor drive | |
CN208196846U (en) | A kind of extended pattern number steering engine | |
RU203797U1 (en) | Motor control board | |
RU203739U1 (en) | Servo control board | |
CN108983699B (en) | Triaxial numerical control drilling machine control system based on PLC and control method thereof | |
JP2007267480A (en) | Servo control device and servo system using it | |
KR100786636B1 (en) | Bldc motor control device with can communication interface | |
US7339334B2 (en) | Real-time responsive motor control system | |
CN105403190A (en) | Displacement detection system of stepping machine | |
CN110057595B (en) | Calibration method for linear control moving stroke and terminal | |
CN107786130B (en) | Linear switched reluctance motor control system and its control method | |
CN204089676U (en) | A kind of driver for radar servo system | |
KR200284495Y1 (en) | Driving Module of Servo-Motor for Robot | |
KR101938472B1 (en) | Inverter control system supporting digital speed control and programming functions utilizing option connection terminals for general purpose inverter | |
CN205232084U (en) | Step motor ring -opening driver | |
CN201177774Y (en) | Digital steering engine | |
CN114714353A (en) | Joint motor driving circuit of cooperative robot |