一种通用型永磁同步电机驱动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种通用型永磁同步电机驱动控制系统，包括电机驱动控制器及与其相连接的输入输出模块、协处理器、传感器模块、电源模块，输入输出模块连接独立储存器、液晶显示终端和上位机，传感器模块连接永磁同步电机和电源模块，协处理器连接液晶显示终端和电源模块，传感器模块将实时采集的运行数据传输至电机驱动控制器，电机驱动控制器通过输入输出模块接收上位机的指令信息并传输至电源模块，控制永磁同步电机运转，协处理器接收传感器模块实时采集的异常运行数据并传输液晶显示终端。采用双处理器模式进行智能控制，并采用模块化设计，通信接口包括多种，兼容性高，可兼容不同型号的永磁同步电机。

A universal permanent magnet synchronous motor drive control system

【技术实现步骤摘要】
一种通用型永磁同步电机驱动控制系统
本技术属于电机控制
，特别涉及一种通用型永磁同步电机驱动控制系统。
技术介绍
制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来，世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明，没有强大的制造业，就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路，伴随着“中国制造2025”概念的提出，对个工业智能化提出了迫切的需求。近年来，随着现代化工业生产的飞速发展和科学力量的空前进步，在工业生产、国防建设、科技研究等各个领域当中，由永磁同步电机构成的伺服控制系统应用越来越多，其控制结构和控制功能也变得越来越复杂，工作现场生产工业环境也很恶劣，因此很多的伺服驱动控制设备容易出现各种机械故障与电气问题，但是并没有故障预警功能，隐性问题和维修困难降低了生产效率，甚至会发生重大生产事故。另外，现有的由永磁同步电机构成的伺服控制系统兼容性也比较差，适用范围收到很大的局限。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术提供一种通用型永磁同步电机驱动控制系统，模块化设计，兼容性好，并能够自检，故障预警。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种通用型永磁同步电机驱动控制系统，包括电机驱动控制器及与其相连接的输入输出模块、协处理器、传感器模块、电源模块，所述输入输出模块连接独立储存器、液晶显示终端和上位机，电机驱动控制器通过输入输出模块与上位机、液晶显示终端、独立储存器进行通讯，所述传感器模块连接永磁同步电机和电源模块，所述协处理器连接液晶显示终端和电源模块，传感器模块将实时采集的运行数据传输至电机驱动控制器，所述电机驱动控制器通过输入输出模块接收上位机的指令信息并传输至电源模块，控制永磁同步电机运转，所述协处理器接收传感器模块实时采集的异常运行数据并传输至液晶显示终端。进一步的，所述电机驱动控制器为DSP芯片，协处理器为单片机。进一步的，所述输入输出模块包括TTL串口、RS485通讯接口、RS232通讯接口、CAN总线接口、编码器数据采集接口，所述编码器数据采集接口连接增量式编码器和绝对值式编码器。进一步的，所述传感器模块包括对永磁同步电机和电源模块进行测量的温度传感器、电流传感器和电压传感器。进一步的，所述电机驱动控制器、输入输出模块、协处理器、传感器模块、电源模块、独立储存器、液晶显示终端为集成在一个柜体内的一体化结构，并可独立拆卸。与现有技术相比，本技术优点在于：（1）采用双处理器模式进行智能控制，系统正常运行时，协处理器不参与电机控制，但实时监控系统运行状态，当系统发生异常时，协处理器通过液晶显示终端通知用户，并能进行自检，预警故障，将系统故障通知用户，变被动维修为主动维护，提高故障诊断及维护的快速性和准确性，延长设备健康使用寿命；（2）采用模块化设计，降低了设备的维修成本与维护周期；当发生较为严重的硬件故障时，协处理器会直接报告错误类型，用户可以根据自检信息自行更换损坏的模块，在生产现场不需要借助其它设备便可以完成对驱动控制系统的维护与调试；（3）另外本技术的通信接口包括多种，具有很高的端口兼容性；可兼容不同型号的永磁同步电机，系统整体容错率较高，可极大的改善因电机长时间运行参数变化而导致的系统不稳定性。附图说明图1为本技术的原理框图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示，一种通用型永磁同步电机驱动控制系统，包括电机驱动控制器及与其相连接的输入输出模块、协处理器、传感器模块、电源模块，所述输入输出模块连接独立储存器、液晶显示终端和上位机，电机驱动控制器通过输入输出模块与上位机、液晶显示终端、独立储存器进行通讯，一路通过液晶显示终端显示出来，以供用户查看；另一路经输入输出模块上传至上位机和独立储存器，上位机对上传的数据进行存储、分析和管理，以待监测电机的正常运行。输入输出模块包括TTL串口、RS485通讯接口、RS232通讯接口、CAN总线接口、编码器数据采集接口，编码器数据采集接口可以直接连接增量式编码器和绝对值式编码器，最大限度的考虑了系统通信接口的兼容性，系统能够直接读取和处理来自编码器的多路差分信号；输入输出模块通过相应接口并通过协议转换与上位机或其它在线监控调试设备连接，可实现与不同上位机或监控设备通信，实现驱动电机驱动控制器以及电机工作状态信息的采集。传感器模块连接永磁同步电机和电源模块，传感器模块包括对永磁同步电机和电源模块进行测量的温度传感器、电流传感器和电压传感器，实现对电机相电压、相电流、母线电压、IPM温度、电机温度的检测。电机驱动控制器为DSP芯片，具有控制电机运行、处理运行数据、控制输出的作用，协处理器为单片机，协处理器连接液晶显示终端和电源模块，传感器模块将实时采集的运行数据传输至电机驱动控制器，所述电机驱动控制器通过输入输出模块接收上位机的指令信息并传输至电源模块，控制永磁同步电机运转，所述协处理器接收传感器模块实时采集的异常运行数据并传输至液晶显示终端。为了便于维修，电机驱动控制器、输入输出模块、协处理器、传感器模块、电源模块、独立储存器、液晶显示终端为集成在一个柜体内的一体化结构，并可独立拆卸，在发生故障后电机驱动控制器、输入输出模块和电源模块等均可独立拆卸后更换，具备很高的维护柔性、扩展柔性、运行柔性特征。电源模块是一个容量可定制的整流—逆变器件，能够兼容生活220V两相电和工业380V三相电接入，其逆变部分主要由智能功率模块组成。当动力电性质发生变化或更换与原先容量不同的电机后，仅需要更换电源模块就可以完成整个系统的动力更新。系统运行时，电机驱动控制器通过输入输出模块接收来自上位机的指令信息，产生相应的指令给电源模块，驱动永磁同步电机运转。传感器模块实时采集电机运行数据，反馈给电机驱动控制器，电机驱动控制器将反馈数据与上位机指令进行比对计算后，产生新的指令给电源模块，形成一个稳定的闭环系统。系统运行的所有数据会通过输入输出模块上传到上位机和独立储存器中，驱动控制系统不仅可以在线实时运行，更可以脱机独立运行。系统正常运行时，协处理器不会参与电机控制，但协处理器会通过传感器模块实时监控系统的运行状态。协处理器将系统错误分为多个优先级，当检测到电源模块高温、电机高温或电压电流异常时，协处理器将异常运行数据传输至液晶显示终端通知用户及时处理，避免错误严重化。当电机驱动控制器或电源模块发生异常时，协处理器先通过液晶显示终端通知用户处理，用户一段时间不处理后，协处理器会接管电源模块的控制权，协处理器会切断电机的动力电源，并开始整个系统的自检，将系统故障信息呈现给用户，等待处理。综上所述，本技术采用双处理器模式进行智能控制，系统正常运行时，协处理器不参与电机控制，但实时监控系统运行状态，当系统发生异常时，协处理器通过液晶显示终端通知用户，并能进行自检，预警故障，将系统故障通知用户，变被动维修为主动维护，提高故障诊断及维护的快速性和准确性，延长设备健康使用寿命；采用模块化设计，降低了设备的维修成本与维护周期；通信接口包括多种，具有很高的端口兼容性；可兼容不同型号的永磁同步电机。当然，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用型永磁同步电机驱动控制系统，包括电机驱动控制器及与其相连接的输入输出模块、协处理器、传感器模块、电源模块，其特征在于：所述输入输出模块连接独立储存器、液晶显示终端和上位机，电机驱动控制器通过输入输出模块与上位机、液晶显示终端、独立储存器进行通讯，所述传感器模块连接永磁同步电机和电源模块，所述协处理器连接液晶显示终端和电源模块，传感器模块将实时采集的运行数据传输至电机驱动控制器，所述电机驱动控制器通过输入输出模块接收上位机的指令信息并传输至电源模块，控制永磁同步电机运转，所述协处理器接收传感器模块实时采集的异常运行数据并传输至液晶显示终端。

【技术特征摘要】
1.一种通用型永磁同步电机驱动控制系统，包括电机驱动控制器及与其相连接的输入输出模块、协处理器、传感器模块、电源模块，其特征在于：所述输入输出模块连接独立储存器、液晶显示终端和上位机，电机驱动控制器通过输入输出模块与上位机、液晶显示终端、独立储存器进行通讯，所述传感器模块连接永磁同步电机和电源模块，所述协处理器连接液晶显示终端和电源模块，传感器模块将实时采集的运行数据传输至电机驱动控制器，所述电机驱动控制器通过输入输出模块接收上位机的指令信息并传输至电源模块，控制永磁同步电机运转，所述协处理器接收传感器模块实时采集的异常运行数据并传输至液晶显示终端。2.根据权利要求1所述的通用型永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于：所述电机驱动控...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵景波，王代超，张高强，李卉，赵一蒙，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37