具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置。该装置包括数据处理器，控制器，驱动器，双PWM拓扑单元，控制中心；其中，数据处理器，控制器，驱动器和双PWM拓扑单元依次串联，控制器还和控制中心相连；数据处理器、双PWM拓扑单元分别和被测电机相连；所述的数据处理器的组成包括采样模块和第一运算放大模块；采样模块与第一运算放大模块连接；所述控制器的组成包括第二运算放大模块、A\D转换模块、DSP模块；所述运第二算放大模块、A\D转换模块、DSP模块依次串联。本发明专利技术可以实现μs级速率的控制数据的传输，而且控制中心可以以μs级的速率对控制数据进行实时采集、监控。

【技术实现步骤摘要】
具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置
本专利技术涉及电机驱动控制
，尤其涉及具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置。
技术介绍
电机控制器通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作。定子电流、电压、转速等参数是衡量电机运行正常与否的标准。电机驱动控制现在大部分采用DSP进行控制，但是这不能实现数据的实时采集、控制数据的实时更新，现有的电机驱动测试装置，如CN108173466A[一种电机驱动控制方法及其系统]、CN106842024A[一种新型电机控制性能测试系统]只是单纯的将电机与驱动器、控制器连接，并没有将数据上传至服务器端或者PC端，但是控制器不能对数据进行实时存储、采集、监控，所以当电机发生故障时，无法获得电机正常运行状态下的数据，从而为故障诊断增加了难度。同时也不益于电机参数的整定。本专利技术的电机驱动测试装置能以μs级的速率对控制数据进行实时采集、监控。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对当前技术中存在的不足，提供了一种具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置。该装置通过对数据处理器中运算放大模块、控制器的运算放大模块和A\D转换模块的重新设计，并增加了控制中心，不仅可以通过该装置测试电机驱动控制性能，实现μs级速率的控制数据的传输，而且控制中心可以以μs级的速率对控制数据进行实时采集、监控。本专利技术的技术方案为：一种具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置，该装置包括数据处理器，控制器，驱动器，双PWM拓扑单元，控制中心；其中，数据处理器，控制器，驱动器和双PWM拓扑单元依次串联，控制器还和控制中心相连；数据处理器、双PWM拓扑单元分别和被测电机相连；所述的数据处理器的组成包括采样模块和第一运算放大模块；采样模块与第一运算放大模块连接；所述控制器的组成包括第二运算放大模块、A\D转换模块、DSP模块；所述第二运算放大模块、A\D转换模块、DSP模块依次串联。所述驱动器的组成包括电源模块和电平转换模块；电源模块与电平转换模块连接；所述的双PWM拓扑单元包括单相桥式整流模块和三相桥式逆变模块；所述单相桥式整流模块与三相桥式逆变模块通过直流母线连接；所述的控制中心的组成包括存储模块、CPU、显示屏；控制器中模块与存储模块连接；所述存储模块与CPU连接；所述CPU与显示屏连接。所述的第一运算放大模块和第二运算放大模块相同；所述的第一运算放大模块和第二运算放大模块均包括四组相互独立的、结构相同的运算放大电路，所述的运算放大电路的组成包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1和运算放大芯片U；其中，所述电阻R1的另一端分别与电阻R2、电容C1的一端以及运算放大芯片U1的3引脚连接，所述电阻R2的另一端与所述电容C1的另一端连接，还与地和电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与运算放大芯片U1的2引脚以及电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与运算放大芯片U1的1引脚连接，所述运算放大芯片的4引脚、8引脚分别与+15V、-15V连接；所述运算放大芯片为TLO82C。所述的A\D转换模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C2、电容C3、电容C4、A\D转换芯片U2；其中，电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的一端分别与A\D转换芯片U2的21、22、26、24、23引脚连接，所述电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的另一端接地；电容C2、电容C4的一端接+5V，所述电容C2、C4的另一端接地；电阻R5的一端与A\D转换芯片U2的6引脚连接，所述电阻R5的另一端接+5V；电容C3的一端与A\D转换芯片U2的4引脚连接，所述电容C3的另一端接地；所述A\D转换芯片的9、10、11、15、16、17、18、19引脚输出数字信号传送至DSP模块303；所述A\D转换芯片为AD7891AS-1。本专利技术的有益效果是：1、具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置，通过数据处理器可以将电机的参数(电流、电压、转速等)进行采样并将模拟电压信号传输至控制器进行更进一步的分析、处理、控制。2、实时数据的采集、控制数据的实时更新，这有助于系统性能的分析以及控制策略的调整。被测电机运行时，电机的参数由数据处理器获得，然后处理好的数据传输至控制器进一步处理生成PWM信号，然后信号再依次传输至驱动器、双PWM拓扑单元。与现有的技术相比，控制器处理好的数据将会传至控制中心，控制中心会以μs级的速率进行实时数据采集、控制数据的实时更新与监控。解决了当电机发生故障时，无法获得电机正常运行状态下的数据的问题，从而有益于故障诊断。附图说明图1为本专利技术具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置结构示意图。图中，1-被测电机，2-数据处理器，3-控制器，4-驱动器，5-双PWM拓扑单元，6-控制中心。图2为本专利技术中数据处理器的结构示意图。图中，201-采样模块，202-第一运算放大模块。图3为本专利技术中控制器的结构示意图。图中，301-第二运算放大模块，302-A\D转换模块，303-DSP模块。图4为本专利技术中驱动器的结构示意图。图中，401-电源模块，402-电平转换模块。图5为本专利技术中控制中心的结构示意图。图中，601-存储模块，602-CPU，603-显示屏。图6为本专利技术中控制器的电路原理图。图7为本专利技术μs级实时控制速率的波形图。具体实施方式以下结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术包括但不限于下述实施例。如图1所示，本专利技术提供具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置，包括：被测电机1，数据处理器2，控制器3，驱动器4，双PWM拓扑单元5，控制中心6；其中，数据处理器2，控制器3，驱动器4和双PWM拓扑单元5依次串联，控制器3还和控制中心6相连；数据处理器2、双PWM拓扑单元5分别和被测电机1相连；所述的数据处理器2的组成如图2所示，包括采样模块201和第一运算放大模块202。采样模块201与第一运算放大模块202连接。所述控制器3的组成如图3所示，包括第二运算放大模块301、A\D转换模块302、DSP模块303。所述第二运算放大模块301、A\D转换模块302、DSP模块303依次串联。所述驱动器4的组成如图4所示，包括电源模块401和电平转换模块402。电源模块401与电平转换模块402连接。所述的双PWM拓扑单元5包括单相桥式整流模块501和三相桥式逆变模块502；所述单相桥式整流模块501与三相桥式逆变模块502通过直流母线连接。所述的控制中心6的组成如图5所示，包括存储模块601、CPU602、显示屏603。控制器中DSP模块303传来的信号通过网线端口与存储模块601连接；所述存储模块601通过网线与CPU602连接；所述CPU602通过通讯线与显示屏连接。如图6所示为本专利技术控制器中运算放大模块和A\D转换模块的电路原理图。如图7所示本专利技术μs级实时控制速率的波形图，图中每一格表示20μs，由此数据处理器到控制器的DSP模块每经过12μs完成一组数据的处理，此过程的周期为100μs。通过μs级实时控制数据监控，这样就必须保证数据传输的速率；控制中心6实时数据的采集、控制数据的实时更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置，该装置包括数据处理器，控制器，驱动器，双PWM拓扑单元，控制中心；其中，数据处理器，控制器，驱动器和双PWM拓扑单元依次串联，控制器还和控制中心相连；数据处理器、双PWM拓扑单元分别和被测电机相连；所述的数据处理器的组成包括采样模块和第一运算放大模块；采样模块与第一运算放大模块连接；所述控制器的组成包括第二运算放大模块、A\D转换模块、DSP模块；所述运第二算放大模块、A\D转换模块、DSP模块依次串联；所述驱动器的组成包括电源模块和电平转换模块；电源模块与电平转换模块连接；所述的双PWM拓扑单元包括单相桥式整流模块和三相桥式逆变模块；所述单相桥式整流模块与三相桥式逆变模块通过直流母线连接；所述的控制中心的组成包括存储模块、CPU、显示屏；控制器中模块与存储模块连接；所述存储模块与CPU连接；所述CPU与显示屏连接；所述的第一运算放大模块和第二运算放大模块相同；所述的第一运算放大模块和第二运算放大模块均包括四组相互独立的、结构相同的运算放大电路，所述的运算放大电路的组成包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1和运算放大芯片U；其中，所述电阻R1的一端分别与电阻R2、电容C1的一端以及运算放大芯片U1的3引脚连接，所述电阻R2的另一端与所述电容C1的另一端连接，还与地和电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与运算放大芯片U1的2引脚以及电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端与运算放大芯片U1的1引脚连接，所述运算放大芯片的4引脚、8引脚分别与+15V、‑15V连接；所述运算放大芯片为TLO82C；所述的A\D转换模块包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C2、电容C3、电容C4、A\D转换芯片U2；其中，所述的A\D转换芯片U2的43、41、39、37、35、33、31、29引脚连接；电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的一端分别与A\D转换芯片U2的21、22、26、24、23引脚连接，所述电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的另一端接地；电容C2、电容C4的一端接+5V，所述电容C2、C4的另一端接地；电阻R5的一端与A\D转换芯片U2的6引脚连接，所述电阻R5的另一端接+5V；电容C3的一端与A\D转换芯片U2的4引脚连接，所述电容C3的另一端接地；所述A\D转换芯片的9、10、11、15、16、17、18、19引脚输出数字信号传送至DSP模块303；所述A\D转换芯片为AD7891AS‑1。...

【技术特征摘要】
1.一种具有微秒级实时控制数据监控的电机驱动测试装置，该装置包括数据处理器，控制器，驱动器，双PWM拓扑单元，控制中心；其中，数据处理器，控制器，驱动器和双PWM拓扑单元依次串联，控制器还和控制中心相连；数据处理器、双PWM拓扑单元分别和被测电机相连；所述的数据处理器的组成包括采样模块和第一运算放大模块；采样模块与第一运算放大模块连接；所述控制器的组成包括第二运算放大模块、A\D转换模块、DSP模块；所述运第二算放大模块、A\D转换模块、DSP模块依次串联；所述驱动器的组成包括电源模块和电平转换模块；电源模块与电平转换模块连接；所述的双PWM拓扑单元包括单相桥式整流模块和三相桥式逆变模块；所述单相桥式整流模块与三相桥式逆变模块通过直流母线连接；所述的控制中心的组成包括存储模块、CPU、显示屏；控制器中模块与存储模块连接；所述存储模块与CPU连接；所述CPU与显示屏连接；所述的第一运算放大模块和第二运算放大模块相同；所述的第一运算放大模块和第二运算放大模块均包括四组相互独立的、结构相同的运算放大电路，所述的运算放大电路的组成包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1和运算放大芯片U；其中，所述电阻R1的一端分别与电阻R2、电容C1的一端以及运算放大芯片U1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董砚，马涛，荆锴，梁晶，黄安震，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12