电机驱动器、伺服驱动装置及数控机床制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电机驱动器、伺服驱动装置及数控机床，电机驱动器包括依次电连接的数模转换电路、比较器电路、处理器、驱动电路、MOSFET以及第一处理电路；所述数模转换电路接收外部上位机发送的指令并转换为U相指令电流模拟信号和V相指令电流模拟信号，并生成W相指令电流模拟信号；所述比较器电路对电流模拟信号与实际电流信号、地电位进行比较；所述比较器电路还将比较结果发送至所述处理器；处理器输出PWM控制信号至驱动电路，驱动电路驱动MOSFET输出U相、V相及W相电流信号至第一处理电路，第一处理电路生成实际电流信号。本发明专利技术克服了现有技术的电机驱动器输出的PWM信号频率不高、电流跟踪存在偏差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及驱动器
，特别是涉及一种电机驱动器、伺服驱动装置及数控机床。
技术介绍
数控机床主要由输入/输出装置、计算机数控装置、伺服驱动装置和机床本体组成，电机驱动器是伺服驱动装置的主要组成部分之一，它的性能好坏直接影响了数控机床的性能。目前市场上所售的电机驱动器，其输出的PWM(脉冲宽度调制)控制信号的频率多为5KHz-10KHz的范围，最高不超过20KHz，在对电流控制要求更为精确的场合，10KHz的PWM频率依然会有不小的电流偏差出现，无法将上位机所给与的指令电流量完美复现，这会影响对电机的控制效果。并且低PWM频率还会造成较大的电机运行损耗和较低的电机系统响应频带，影响电机的运行效果和动态性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中电机驱动器输出的控制信号频率很低导致会出现电流偏差并且会造成较大的电机运行损耗和较低的电机系统响应频带的缺陷，提供一种电机驱动器、伺服驱动装置及数控机床。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：本专利技术提供了一种电机驱动器，其特点在于，包括依次电连接的数模转换电路、比较器电路、处理器、驱动电路、MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)以及第一处理电路；所述数模转换电路用于接收外部上位机发送的U相指令电流数字信号和V相指令电流数字信号并分别转换为U相指令电流模拟信号和V相指令电流模拟信号，并根据所述U相指令电流模拟信号和所述V相指令电流模拟信号生成W相指令电流模拟信号(U相、V相、W相即为三相)；所述数模转换电路还用于将所述U相指令电流模拟信号、所述V相指令电流模拟信号及所述W相指令电流模拟信号发送至所述比较器电路；所述比较器电路用于分别对所述U相指令电流模拟信号与U相实际电流信号进行比较并生成第一U相比较结果信号，对所述V相指令电流模拟信号与V相实际电流信号进行比较并生成第一V相比较结果信号，对所述W相指令电流模拟信号与W相实际电流信号进行比较并生成第一W相比较结果信号，对所述U相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二U相比较结果信号，对所述V相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二V相比较结果信号，对所述W相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二W相比较结果信号；所述比较器电路还用于将所述第一U相比较结果信号、所述第一V相比较结果信号、所述第一W相比较结果信号、所述第二U相比较结果信号、所述第二V相比较结果信号及所述第二W相比较结果信号发送至所述处理器；所述处理器用于输出PWM控制信号至所述驱动电路，所述驱动电路用于驱动MOSFET输出U相、V相及W相电流信号至所述第一处理电路，所述第一处理电路用于生成所述U相实际电流信号、所述V相实际电流信号以及所述W相实际电流信号。较佳地，所述数模转换电路包括数模转换器及第二处理电路，所述数模转换器的输入端用于接收所述U相指令电流数字信号和V相指令电流数字信号，所述数模转换器的输出端用于输出所述U相指令电流模拟信号和V相指令电流模拟信号；所述数模转换器的输出端与所述第二处理电路的输入端电连接，所述第二处理电路的输出端用于输出所述W相指令电流模拟信号。较佳地，所述比较器电路包第一比较器，所述第一比较器的正输入端用于输入U相指令电流模拟信号，负输入端用于输入所述U相实际电流信号，输出端用于输出所述第一U相比较结果信号；第二比较器，所述第二比较器的正输入端用于输入V相指令电流模拟信号，负输入端用于输入所述V相实际电流信号，输出端用于输出所述第一V相比较结果信号；第三比较器，所述第三比较器的正输入端用于输入W相指令电流模拟信号，负输入端用于输入所述W相实际电流信号，输出端用于输出所述第一W相比较结果信号；第四比较器，所述第四比较器的正输入端用于接地，负输入端用于输入所述U相指令电流模拟信号，输出端用于输出所述第二U相比较结果信号；第五比较器，所述第五比较器的正输入端用于接地，负输入端用于输入所述V相指令电流模拟信号，输出端用于输出所述第二V相比较结果信号；第六比较器，所述第六比较器的正输入端用于接地，负输入端用于输入所述W相指令电流模拟信号，输出端用于输出所述第二W相比较结果信号。较佳地，所述电机驱动器还包括电流传感器，所述MOSFET用于通过所述电流传感器与所述第一处理电路电连接；所述电流传感器用于检测所述MOSFET输出的U相、V相及W相电流信号的实际电流。较佳地，所述MOSFET还用于将U相、V相及W相电流信号输出至外部电机。较佳地，所述第一处理电路还用于将生成的所述U相实际电流信号、所述V相实际电流信号以及所述W相实际电流信号反馈至所述外部上位机。本专利技术的目的在于还提供了一种伺服驱动装置，其特点在于，其包括上述的电机驱动器。本专利技术的目的在于还提供了一种数控机床，其特点在于，其包括上述的伺服驱动装置。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术克服了现有技术的电机驱动器输出的PWM信号频率不高、电流跟踪存在偏差的问题，本专利技术的电机驱动器输出的PWM控制信号的频率最高可以达到500KHz，是目前市售电机驱动器所能达到的PWM最高频率的数十倍；从而本专利技术可以实现输出电流与指令电流的“零偏差”的效果，使得控制性能更好；本专利技术还可以减小电机绕组的电阻所造成的损耗和磁滞损耗，有助于提高电机的运行效率；本专利技术还有助于提高整个电机系统的响应频带，使系统响应性能更好，动态抗扰能力更强。附图说明图1为本专利技术的较佳实施例的电机驱动器的电路结构示意图。图2为本专利技术的较佳实施例的电机驱动器的数模转换电路的结构示意图。图3为本专利技术的较佳实施例的第一比较器和第四比较器的结构示意图。图4为本专利技术的较佳实施例的第一比较器和第四比较器的输出波形示意图。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。如图1所示，本专利技术的电机驱动器包括依次电连接的数模转换电路1、比较器电路2、处理器3、驱动电路4、MOSFET5、电流传感器6以及第一处理电路7；所述数模转换电路1用于接收外部上位机发送的U相指令电流数字信号(i_u_r)和V相指令电流数字信号(i_v_r)并分别转换为U相指令电流模拟信号(COM_U)和V相指令电流模拟信号(COM_V)，并根据所述U相指令电流模拟信号(COM_U)和所述V相指令电流模拟信号(COM_V)生成W相指令电流模拟信号(COM_W)；如图2所示，所述数模转换电路1包括数模转换器(DAC)11和第二处理电路12，所述数模转换器11的输入端用于接收所述U相指令电流数字信号(i_u_r)和V相指令电流数字信号i_v_r，所述数模转换器11的输出端用于输出所述U相指令电流模拟信号(COM_U)和V相指令电流模拟信号(COM_V)；所述数模转换器11的输出端还与所述第二处理电路12的输入端电连接，从而将所述U相指令电流模拟信号(COM_U)和V相指令电流模拟信号(COM_V)输出至所述第二处理电路12，所述第二处理电路12还用于将所述U相指令电流模拟信号(COM_U)和V相指令电流模拟信号(COM_V)合成为所述W相指令电流模拟信号(COM_W)，所述第二处理电路12的输出端用于输出所述W相指令电流模拟信号(COM_W)。所述数模转换电路1还用于将所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动器，其特征在于，包括依次电连接的数模转换电路、比较器电路、处理器、驱动电路、MOSFET以及第一处理电路；所述数模转换电路用于接收外部上位机发送的U相指令电流数字信号和V相指令电流数字信号并分别转换为U相指令电流模拟信号和V相指令电流模拟信号，并根据所述U相指令电流模拟信号和所述V相指令电流模拟信号生成W相指令电流模拟信号；所述数模转换电路还用于将所述U相指令电流模拟信号、所述V相指令电流模拟信号及所述W相指令电流模拟信号发送至所述比较器电路；所述比较器电路用于分别对所述U相指令电流模拟信号与U相实际电流信号进行比较并生成第一U相比较结果信号，对所述V相指令电流模拟信号与V相实际电流信号进行比较并生成第一V相比较结果信号，对所述W相指令电流模拟信号与W相实际电流信号进行比较并生成第一W相比较结果信号，对所述U相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二U相比较结果信号，对所述V相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二V相比较结果信号，对所述W相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二W相比较结果信号；所述比较器电路还用于将所述第一U相比较结果信号、所述第一V相比较结果信号、所述第一W相比较结果信号、所述第二U相比较结果信号、所述第二V相比较结果信号及所述第二W相比较结果信号发送至所述处理器；所述处理器用于输出PWM控制信号至所述驱动电路，所述驱动电路用于驱动MOSFET输出U相、V相及W相电流信号至所述第一处理电路，所述第一处理电路用于生成所述U相实际电流信号、所述V相实际电流信号以及所述W相实际电流信号。...

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动器，其特征在于，包括依次电连接的数模转换电路、比较器电路、处理器、驱动电路、MOSFET以及第一处理电路；所述数模转换电路用于接收外部上位机发送的U相指令电流数字信号和V相指令电流数字信号并分别转换为U相指令电流模拟信号和V相指令电流模拟信号，并根据所述U相指令电流模拟信号和所述V相指令电流模拟信号生成W相指令电流模拟信号；所述数模转换电路还用于将所述U相指令电流模拟信号、所述V相指令电流模拟信号及所述W相指令电流模拟信号发送至所述比较器电路；所述比较器电路用于分别对所述U相指令电流模拟信号与U相实际电流信号进行比较并生成第一U相比较结果信号，对所述V相指令电流模拟信号与V相实际电流信号进行比较并生成第一V相比较结果信号，对所述W相指令电流模拟信号与W相实际电流信号进行比较并生成第一W相比较结果信号，对所述U相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二U相比较结果信号，对所述V相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二V相比较结果信号，对所述W相指令电流模拟信号与地电位进行比较并生成第二W相比较结果信号；所述比较器电路还用于将所述第一U相比较结果信号、所述第一V相比较结果信号、所述第一W相比较结果信号、所述第二U相比较结果信号、所述第二V相比较结果信号及所述第二W相比较结果信号发送至所述处理器；所述处理器用于输出PWM控制信号至所述驱动电路，所述驱动电路用于驱动MOSFET输出U相、V相及W相电流信号至所述第一处理电路，所述第一处理电路用于生成所述U相实际电流信号、所述V相实际电流信号以及所述W相实际电流信号。2.如权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述数模转换电路包括数模转换器及第二处理电路，所述数模转换器的输入端用于接收所述U相指令电流数字信号和V相指令电流数字信号，所述数模转换器的输出端用于输出所述U相指令电流模拟信号和V相指令电流模拟信号；所述数模转换器的输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兴鹏，袁再松，
申请(专利权)人：上海铼钠克数控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31