一种交流伺服电机位置控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种交流伺服电机位置控制系统，包括背靠背设置的三相整流电路和三相IGBT电路，DSP芯片、FPGA电路、人机界面和线性电耦，所述三相整流电路通过三相电源线连接电源，所述三相IGBT电路通过三相电源线连接电机；所述FPGA电路连接所述DSP芯片，所述FPGA电路与所述电机之间连接有速度传感器，所述FPGA电路连接所述三相IGBT电路；所述三相IGBT电路和所述电机之间的三相电源线上，设有分别位于a相电源线和b相电源线上的采样电阻，所述采样电阻连接线性光耦，所述线性光耦连接所述DSP芯片；所述DSP芯片还连接用于接收速度指令的模数转换电路。其技术效果是：其器件少，体积小，响应快速而准确，能满足对于交流伺服驱动系统进行控制的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制领域的一种交流伺服电机位置控制系统。
技术介绍
随着微电子技术的快速发展，各种集成电路芯片不断涌现，芯片的性能不断提高，使得交流伺服电机位置控制系统的实现方式也发生了根本改变。从早期的模拟控制发展到后来的数模混合控制和数字控制，特别是进入八十年代后，因为微电子技术的快速发展，电路的集成度越来越高，对交流伺服电机位置控制系统产生了很重要的影响交流伺服电机位置控制系统的控制方式迅速向微机控制方向发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种交流伺服电机位置控制系统，其器件少，体积小，响应快速而准确，能满足对于交流伺服电机的驱动进行控制的需要。实现上述目的的一种技术方案是：一种交流伺服电机位置控制系统，包括背靠背设置的三相整流电路和三相IGBT电路，DSP芯片、FPGA电路、人机界面和线性电耦，所述三相整流电路通过三相电源线连接电源，所述三相IGBT电路通过三相电源线连接电机；所述FPGA电路连接所述DSP芯片，所述FPGA电路与所述电机之间连接有速度传感器，所述FPGA电路连接所述三相IGBT电路；所述三相IGBT电路和所述电机之间的三相电源线上，设有分别位于a相电源线和b相电源线上的采样电阻，所述采样电阻连接所述线性光耦，所述线性光耦连接所述DSP芯片；所述DSP芯片还连接用于接收速度指令的模数转换电路。进一步的，所述交流伺服电机位置控制系统还包括位于所述三相整流电路和所述三相IGBT电路之间的电压反馈电路，所述电压反馈电路包括三个与所述三相IGBT电路并联的极性电容，以及相互串联的第一反馈电阻和三极管，所述三极管的源极连接所述三相IGBT电路的正极，所述三极管的漏极连接所述第一反馈电阻的第一端部，所述第一反馈电阻的第二端部连接所述三相IGBT电路的负极，所述电压反馈电路还包括连接在所述三相整流电路的负极和所述三相IGBT电路负极之间的第二反馈电阻，以及电压电压检测芯片，所述第二反馈电阻上并联有触发开关，所述电压检测芯片的输入接口连接三个所述极性电容的两端，所述电压检测芯片的双向通信接口连接所述DSP芯片，所述电压检测芯片的输出接口连接所述三极管的栅极和所述触发开关。进一步的，所述速度传感器包括光电型编码器、四倍频电路、鉴相电路、16位加减计数电路和16位数据锁存器，所述光电型编码器连接所述四倍频电路和所述鉴相电路，所述四倍频电路连接所述16位加减计数电路的脉冲接收端，所述鉴相电路连接所述16位加减计数电路的加减控制端，所述16位加减计数电路的输出端连接所述FPGA电路。进一步的，所述人机界面包括：显示器、键盘和二片串转并芯片，所述显示器和键盘均连接所述二片串转并芯片的并行接口，所述二片串转并芯片的串行接口连接所述DSP芯片和所述FPGA电路。进一步的，所述电源包括与所述三相整流电路连接的开关电源以及与所述开关电源连接的多相电源。进一步的，所述DSP芯片上还连接有复位电路。进一步的，所述DSP芯片还连接有网络接口，且该网络接口为EtherCAT以太网接口。进一步的，所述FPGA电路上连接有输入输出接口。进一步的，所述DSP芯片为德州仪器的DSPTMS32OLF24O7A芯片。进一步的，开关电源选用的芯片是韩国三星电子公司KAIM0680芯片。采用了本专利技术的一种交流伺服电机位置控制系统的技术方案，包括背靠背设置的三相整流电路和三相IGBT电路，DSP芯片、FPGA电路、人机界面和线性电耦，所述三相整流电路通过三相电源线连接电源，所述三相IGBT电路通过三相电源线连接电机；所述FPGA电路连接所述DSP芯片，所述FPGA电路与所述电机之间连接有速度传感器，所述FPGA电路连接所述三相IGBT电路；所述三相IGBT电路和所述电机之间的三相电源线上，设有分别位于a相电源线和b相电源线上的采样电阻，所述采样电阻连接线性光耦，所述线性光耦连接所述DSP芯片；所述DSP芯片还连接用于接收速度指令的模数转换电路。其技术效果是：其器件少，体积小，响应快速而准确，能满足对于交流伺服电机的驱动进行控制的需要。附图说明图1为本专利技术的一种交流伺服电机位置控制系统的结构示意图。图2为本专利技术的一种交流伺服电机位置控制系统中速度传感器的结构示意图。图3为本专利技术的一种交流伺服电机位置控制系统中人机界面的结构示意图。三相整流电路11、三相IGBT电路12、第一二极管111、第二二极管112、第一IGBT开关121、第二IGBT开关122、线性光耦2、电压反馈电路3，三极管31、第一反馈电阻32、极性电容33、第二反馈电阻34、触发开关35、电压检测芯片36、DSP芯片4、模数转换电路41、复位电路42、网络接口43、电机5、速度传感器51、光电型编码器511、四倍频电路512、鉴相电路513、16位加减计数电路514、16位数据锁存器515、开关电源61、多相电源62、FPGA电路7、I/O接口71、电流环反馈采样电路8、采样电阻81、人机界面9、显示器92、键盘91、二片串转并芯片93。具体实施方式请参阅图1至图3，本专利技术的专利技术人为了能更好地对本专利技术的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：本专利技术的一种交流伺服电机位置控制系统包括三相整流电路11和三相IGBT电路12，其中三相整流电路11中的每相分路都是由第一二极管111和第二二极管112串联而成的，三相IGBT电路12中的每相分路都是由第一IGBT开关121和第二IGBT开关122串联而成的。三相整流电路11和三相IGBT电路12背靠背连接。三相IGBT电路12为本身带有驱动的三相IGBT电路，其有过压、欠压、过流、过热等自动保护功能，三相IGBT电路12的驱动接口只需线性光耦2隔离驱动，大大简化外围电路，提高系统可靠性。本实施例中三相IGBT电路12选用日本富士公司的具有自动保护功能、本身带有驱动的智能化三相IGBT电路，其有过压、欠压、过流、过热等自动保护功能，驱动接口只需线性光耦2隔离驱动，大大简化外围电路，提高系统可靠性。通过大量的试验，如连续运行、过载运行、高温老化等，保证了其能够安全可靠地应用。三相整流电路11和三相IGBT电路12之间设有电压反馈电路3，该电压反馈电路3包括相互串联的三极管31和第一反馈电阻32，三极管31的源极连接三相整流电路11中各相分路中第一二极管111的正极，即三相整流电路11的正极，以及三相IGBT电路12中各相分路中第一IGBT开关121的正极，即三相IGBT电路的正极12，三极管31的漏极连接第一反馈电阻32的第一端部，第一反馈电阻32的第二端部连接三相整流电路11的负极，以及三相IGBT电路12的负极。电压反馈电路3还包括与三相整流电路11以及三相IGBT电路12并联的三个极性电容33，三个极性电容33的正极均连接三相整流电路11正极和三相IGBT电路12的正极，三个极性电容33的负极均连接三相整流电路11正极和三相IGBT电路12的负极。电压反馈电路3还包括连接在三相整流电路11的负极和三相IGBT电路12的负极之间的第二反馈电阻34，第二反馈电阻34上并联有一个触发开关35。电压反馈电路3还包括电压检测芯片36，电压检测芯片36的输入接口同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流伺服电机位置控制系统，包括背靠背设置的三相整流电路和三相IGBT电路，所述三相整流电路通过三相电源线连接电源，所述三相IGBT电路通过三相电源线连接电机；其特征在于：其还包括DSP芯片、FPGA电路、人机界面和线性电耦，所述FPGA电路连接所述DSP芯片，所述FPGA电路与所述电机之间连接有速度传感器，所述FPGA电路连接所述三相IGBT电路；所述三相IGBT电路和所述电机之间的三相电源线上，设有分别位于a相电源线和b相电源线上的采样电阻，所述采样电阻连接所述线性光耦，所述线性光耦连接所述DSP芯片；所述DSP芯片还连接用于接收速度指令的模数转换电路。

【技术特征摘要】
1.一种交流伺服电机位置控制系统，包括背靠背设置的三相整流电路和三相IGBT电路，所述三相整流电路通过三相电源线连接电源，所述三相IGBT电路通过三相电源线连接电机；其特征在于：其还包括DSP芯片、FPGA电路、人机界面和线性电耦，所述FPGA电路连接所述DSP芯片，所述FPGA电路与所述电机之间连接有速度传感器，所述FPGA电路连接所述三相IGBT电路；所述三相IGBT电路和所述电机之间的三相电源线上，设有分别位于a相电源线和b相电源线上的采样电阻，所述采样电阻连接所述线性光耦，所述线性光耦连接所述DSP芯片；所述DSP芯片还连接用于接收速度指令的模数转换电路。2.根据权利要求1所述的一种交流伺服电机位置控制系统，其特征在于：所述交流伺服电机位置控制系统还包括位于所述三相整流电路和所述三相IGBT电路之间的电压反馈电路，所述电压反馈电路包括三个与所述三相IGBT电路并联的极性电容，以及相互串联的第一反馈电阻和三极管，所述三极管的源极连接所述三相IGBT电路的正极，所述三极管的漏极连接所述第一反馈电阻的第一端部，所述第一反馈电阻的第二端部连接所述三相IGBT电路的负极，所述电压反馈电路还包括连接在所述三相整流电路的负极和所述三相IGBT电路负极之间的第二反馈电阻，以及电压电压检测芯片，所述第二反馈电阻上并联有触发开关，所述电压检测芯片的输入接口连接三个所述极性电容的两端，所述电压检测芯片的双向通信接口连接所述DSP芯片，所述电压检测芯片的输出接口连接所述三极管的栅极和所述触发开关。3.根据权利要求1所述的一种交...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志明，王庆东，贾廷纲，陶益民，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31