多单元集成直流无刷电机驱动器制造技术

一种多单元集成直流无刷电机驱动器，包括主控单元和驱动单元，其特征在于，所述驱动器包括两个驱动单元，每个驱动单元分别对应三个切换单元，每个切换单元对应一个电机；其中，每个驱动单元在同一时间内只能与三个切换单元中的一个连接。本实用新型专利技术通过引入功率驱动集成技术、电机切换技术，该驱动器采用同时控制结合分时切换的方式可以实现1台驱动器对6台电机的控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种多单元集成直流无刷电机驱动器，包括主控单元和驱动单元，其特征在于，所述驱动器包括两个驱动单元，每个驱动单元分别对应三个切换单元，每个切换单元对应一个电机；其中，每个驱动单元在同一时间内只能与三个切换单元中的一个连接。本技术通过引入功率驱动集成技术、电机切换技术，该驱动器采用同时控制结合分时切换的方式可以实现1台驱动器对6台电机的控制。【专利说明】多单元集成直流无刷电机驱动器
本技术属于电机驱动控制
，具体涉及一种发射车箱架锁定用多单元集成直流无刷电机驱动器。
技术介绍
目前全电发射车上发射箱与发射架锁定/解锁使用的电机控制，均采用每台电机配备单独驱动器进行控制，如果需要对多台电机进行控制，则需要多台配套驱动器，体积庞大、数量繁多。在现有发射车箱架锁定多电机控制技术中，6台电机的控制只能通过6台驱动器协同控制才能实现，目前市面上还没有专供发射车箱架锁定使用控制多台直流无刷电机运行的驱动器产品。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种发射车箱架锁定用多单元集成直流无刷电机驱动器，用以实现导弹发射车上发射箱与发射架的锁定与解锁。本技术提出的技术方案如下:驱动器结构框图如图1所示，将功能、规格相同的功率驱动单元集成，通过公共母线供电，控制器采用同时控制、切换控制的方式完成同一主控板卡对多个直流无刷电机的控制，实现直流无刷电机驱动器多单元集成。驱动器通过I路控制电路、2路驱动单元、6路切换单元可控制2台电机同时工作，并以切换的方式实现对6台电机的分时控制。本技术的有益效果:通过引入功率驱动集成技术、电机切换技术，该驱动器采用同时控制结合分时切换的方式可以实现I台驱动器对6台电机的控制。与现有技术相比，本技术可以实现发射车箱架锁定I台驱动器同时控制两台直流无刷电机运行，分时控制6台电机运行，有效解决了发射车箱架锁定I台驱动器无法控制多台电机的难题。【专利附图】【附图说明】`图1是多单元集成直流无刷电机驱动器结构示意图；图2是多单元集成直流无刷电机驱动器的逻辑结构示意图图3是切换单元I的电气结构图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的最佳实施例作进一步描述。如图1所示，多单元集成直流无刷驱动器主要包括主控单元、功率驱动单元、传感器单元、操作显示单元、切换单元。结合图1和图2，主控单元包括DSP及FPGA，实现驱动器速度控制、电流控制、指令响应等功能。DSP负责速度环控制、电流环限幅以及其他通讯功能。主控单元DSP电路包括DSP芯片、稳压电源、晶振、JTAG仿真接口、片外数据存储器、EEPROM等电路。FPGA主要负责键盘扫描、数码管显示、故障信号采集、传感器信号采集。FPGA通过内部数据总线与DSP进行数据信息交换。主控单元通过接口电路实时接收外部命令并实时反馈驱动器状态。接口电路包括开关信号接口电路、通讯信号接口电路和旋变/码盘接口电路。其中，开关信号接口电路用于驱动器接收上位机的控制信号并反馈信号给上位机，通讯信号接口电路用于驱动器和上位机之间的数据通信，旋变/码盘接口电路用于接收电机转自角度数据。驱动单元的核心器件IPM模块(智能功率模块)为伺服电机提供驱动电流，其工作性能直接影响驱动器的输出品质。IPM模块具有大功率晶体管高电流密度、低饱和电压和耐高压的优点以及场效应晶体管高输入阻抗、高开关频率和低驱动功率的优点，而且内部集成了逻辑、控制、检测和保护电路，使用方便，不仅减小了系统的体积以及节省了开发时间,还大大增强了系统的可靠性。传感器单元(图中未示出)包括母线电流采集及电机转子角度采集。驱动器母线电流采用霍尔电流传感器进行测量，其输出电流通过主控单元电流-电压转换电路中是采样电阻转化为模拟电压信号，采样电压经共模滤波器后，再输出至增益放大器，转化为DSP芯片可接受的电压值，经滤波输入DSP自带A/D模块进行A/D转换。电机转子电角度数据通过安装在直流无刷电机上的3个霍尔传感器提供，每一个霍尔传感器都会产生180度脉宽输出信号，3个霍尔传感器输出信号互差120度相位差，设计反向器对传输的霍尔信号进行整形，利用施密特性消除毛刺干扰，可以提高信号传输的抗干扰能力。位置信号通过相应计算可以得到电机转速。显示单元由数码管显示模块构成，可提供参数设置、故障信息显示、数据显示等功倉泛。切换单元是本技术的关键技术，用来实现I台驱动器对6台直流无刷电机的分时切换控制。由于电流较大，采用继电器带动接触器实现开关触点开断的方式进行电机间的切换。6路电机通道由6个接触器分别控制通断，6个接触器再通过6个继电器分别控制。因此通过软件编程控制继电器的关断与吸合就可以带动接触器的关断与吸合。接触器具有三组桥式动合触点，可控制一路电机U、V、W三相同时通断。现根据切换单元I的电气结构图进行详细说明。如图3所示，驱动单元I通过3台接触器K1、K2、K3连接I号电机-3号电机。系统初始状态时继电器J1-J3的控制端Α1-Α3脚高电平，继电器输出断开，继电器输出端连接接触器控制端，因此接触器Κ1-Κ3的控制端Χ1-Χ3脚输入为0V，接触器断开，即电机信号与驱动单元全部断开，电机无法运行。当需要I号电机运行时，首先给出继电器Jl的控制信号Al脚低电平使继电器闭合，从而使继电器输出26V高电压。继电器Jl输出端连接接触器Kl控制端Xl脚，因此接触器Kl控制端输入变为26V高电平，使接触器Kl导通，I号电机接通驱动单元，至此可以对I号电机进行控制。同理，可以通过对继电器J2、继电器J3的控制端进行接触器Κ2、接触器Κ3的闭合及断开，从而实现驱动单元I在I号电机-3号电机间的切换。与驱动单元I接连I号电机-3号电机电气结构相同，驱动单元2通过3台接触器连接4号电机-6号电机，负责在4号电机-6号电机间进行切换，其电气结构与图3 —致。该驱动器工作流程如下:1、单电机控制I)驱动器与直流电源、上位机等正确连接；2)设备通电；3)驱动器通过操作显示单元将各台电机设定的运行速度、控制参数等相关参数记录并存储；4)驱动器通过接口电路接收“ I号电机选择”指令，选择I号执行电机，I号电机灯売;5)驱动器通过接口电路接收“正转”指令，I号执行电机按规定方向、规定速度旋转;6)驱动器通过接口电路接收“前限位开关信号”(低电平)，电机停止运行；7)驱动器通过接口电路接收“反转”指令，I号执行电机按反方向、规定速度旋转；8)驱动器通过接口电路接收“后限位开关信号”(低电平)，电机停止运行；9)驱动器通过接口电路接收“I号电机取消”指令，取消选择I号执行电机，I号电机灯灭；10)驱动器按照单电机控制中类似4)-9)可以切换I号-6号总计6台电机的单电机动作控制。2、双电机同时控制I)驱动器与直流电源、上位机等正确连接；2)设备通电；3)驱动器通过操作显示单元将设定的各台电机运行速度、控制参数等相关参数记录并存储；4)驱动器通过接口电路接收“I号电机选择”及“2号电机选择”指令，选择I号及2号执行电机，I号、2号电机灯亮；5)驱动器通过接口电路接收“正转”指令，I号、2号执行电机同时按规定方向、规定速度旋转；6)驱动器通过接口电路接收“前限位开关信号”(低电平)，I号、2号电机停止运行；7)驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多单元集成直流无刷电机驱动器，包括主控单元和驱动单元，其特征在于，所述驱动器包括两个驱动单元，每个驱动单元分别对应三个切换单元，每个切换单元对应一个电机；其中，每个驱动单元在同一时间内只能与三个切换单元中的一个连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱政，解洪林，唐文武，张艳清，吴向阳，李春萍，张慧勇，
申请(专利权)人：北京特种机械研究所，
类型：实用新型
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