伺服驱动器制造技术

一种伺服驱动器，包括整流与逆变模块、电流采样模块、电流驱动模块及矢量控制模块；整流与逆变模块对外部输入的电压进行整流、逆变得到三相交流电流，输出至伺服电机，接收矢量控制模块输出的开关信号，根据开关信号断开或导通与伺服电机的连接；电流采样模块对三相交流电流进行采样，得到电流信号，输出至电流驱动模块；电流驱动模块接收该电流信号，接收伺服电机编码器输出的反馈信号，接收外部发送的电流指令，根据电流指令对电流信号及反馈信号进行计算，得到电压信号，输出至矢量控制模块；矢量控制模块接收电压信号，根据电压信号生成开关信号，输出至整流与逆变模块。因此该伺服驱动器结构简单、小型化、集成化，满足工业现场的需求。

Servo Driver

【技术实现步骤摘要】
伺服驱动器
本专利技术涉及驱动控制
，特别是涉及一种伺服驱动器。
技术介绍
传统的伺服驱动器硬件一般由主控电路、整流与功率逆变电路、辅助电源、显示与按键四部分组成，可实现对伺服电机位置、速度和电流的精确控制，并接收上位控制器的指令进行指定运动。通常情况下，伺服驱动器的外设包含IO输入输出、模拟量输入输出、编码器输入输出等，导致主控电路通常由一个处理器和一个可编程逻辑器件组成，网络型驱动器还包括网络处理芯片用于总线通信的处理。因此，传统的伺服驱动器虽然功能丰富、性能强大，但结构比较复杂，不能满足工业现场对设备小型化、集成化的要求。
技术实现思路
基于此，有必要针对伺服驱动器结构比较复杂的问题，提供一种伺服驱动器。一种伺服驱动器，用于驱动伺服电机转动，包括：整流与逆变模块、电流采样模块、电流驱动模块及矢量控制模块；所述整流与逆变模块的输入端连接所述矢量控制模块的输出端，输出端分别连接所述电流采样模块的输入端及所述伺服电机，所述电流采样模块的输出端及所述伺服电机编码器的输出端连接所述电流驱动模块的输入端，所述电流驱动模块的输出端连接所述矢量控制模块的输入端；所述整流与逆变模块用于对外部输入的电压进行整流、逆变得到三相交流电流，并将所述三相交流电流输出至所述伺服电机，还用于接收所述矢量控制模块输出的开关信号，并根据所述开关信号断开或导通所述整流与逆变模块与所述伺服电机的连接；所述电流采样模块用于对所述三相交流电流进行采样，得到电流信号，并将所述电流信号输出至所述电流驱动模块；所述电流驱动模块用于接收所述电流采样模块输出的电流信号，还用于接收所述伺服电机编码器输出的反馈信号，同时用于接收外部发送的电流指令，并根据所述电流指令对所述电流信号及所述反馈信号进行计算，得到电压信号，并将所述电压信号输出至所述矢量控制模块；所述矢量控制模块用于接收所述电压信号，并根据所述电压信号生成开关信号，且将所述开关信号输出至所述整流与逆变模块。在其中一个实施例中，所述电流驱动模块包括编码器接口单元和计算单元；所述编码器接口单元的一端连接所述伺服电机编码器，另一端连接所述计算单元的输入端，所述计算单元的输入端还连接所述电流采样模块的输出端，输出端连接所述矢量控制模块的输入端；所述编码器接口单元用于接收所述伺服电机编码器输出的反馈信号，并将所述反馈信号输出至所述计算单元；所述计算单元用于接收所述电流采样模块输出的所述电流信号，还用于接收所述编码器接口单元输出的反馈信号，同时接收外部发送的电流指令，并根据所述电流指令对所述电流信号及所述反馈信号进行计算，得到电压控制信号，再对所述电压控制信号进行数学变形，得到电压信号，并将电压信号输出至所述矢量控制模块。在其中一个实施例中，所述电流驱动模块还包括第一滤波单元；所述第一滤波单元的输入端和输出端分别对应连接所述编码器接口单元的输出端和所述计算单元的输入端；所述第一滤波单元用于接收所述反馈信号，并对所述反馈信号进行滤波，且将滤波后的反馈信号输出至所述计算单元。在其中一个实施例中，所述计算单元包括三角函数计算子单元和电流环路计算子单元；所述三角函数计算子单元的输入端和输出端分别对应连接所述编码器接口单元的输出端和所述电流环路计算子单元的输入端，所述电流环路计算子单元的输入端和输出端还分别对应连接所述电流采样模块的输出端和所述矢量控制模块的输入端；所述三角函数计算单元用于对所述反馈信号进行计算，得到伺服电机转动角度信号，并将所述伺服电机转动角度信号输出至所述电流环路计算子单元；所述电流环路计算子单元用于根据外部指令对所述电流信号和所述伺服电机转动角度信号进行计算，得到电压控制信号，再对所述电压控制信号进行数学变形输出，得到电压信号，并将电压信号输出至所述矢量控制模块。在其中一个实施例中，所述电流驱动模块还包括第二滤波单元；所述第二滤波单元的输入端和输出端分别对应连接所述电流采样模块的输出端和所述计算单元的输入端，所述第二滤波单元用于对所述电流信号进行滤波，并将滤波后的电流信号输出至所述计算单元。在其中一个实施例中，所述电流驱动模块还包括网络接口；所述网络接口的一端连接所述计算单元，另一端连接外部芯片；所述网络接口用于将所述计算单元输出的所述反馈信号和所述电流信号输出至外部芯片，同时接收外部芯片发送的电流指令。在其中一个实施例中，所述伺服驱动器还包括保护模块；所述保护模块连接所述电流驱动模块；所述保护模块用于对所述电流驱动模块所接收的所述反馈信号和所述电流信号进行监测，若所述反馈信号和所述电流信号超过预设值，则控制所述电流驱动模块停止输出所述电压信号。在其中一个实施例中，所述伺服驱动器还包括状态机；所述状态机连接所述电流驱动模块；所述状态机用于对所述电流驱动模块内部的计算进行协调。在其中一个实施例中，所述第二滤波单元包括Sinc滤波器。在其中一个实施例中，所述电流驱动模块包括处理器和可编程逻辑器件中的一种。上述伺服驱动器中的电流驱动模块只需负责电流环的计算，而无需对位置环和速度环进行计算，因而只需使用一个单芯片即可实现电流环的计算，从而省去了传统伺服驱动器中需要进行位置环和速度环计算的可编程逻辑单元，同时也省去了与可编程逻辑单元进行连接的网络接口，因此该伺服驱动器的结构更为简单，从而实现伺服驱动器的小型化、集成化，进而满足工业现场的需求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。图1为一实施方式提供的一种伺服驱动器的结构框图；图2为图1所示实施方式的伺服驱动器的其中一个实施例的电流驱动模块的结构框图；图3为图1所示实施方式的伺服驱动器的其中一个实施例的电流驱动模块包括第一滤波单元的结构框图；图4为图2所示实施例的伺服驱动器的其中一个实施例的计算单元的结构框图；图5为图1所示实施方式的伺服驱动器的其中一个实施例的电流驱动模块包括第二滤波单元的结构框图；图6为图1所示实施方式的伺服驱动器的其中一个实施例的电流驱动模块包括网络接口的结构框图；图7为图1所示实施方式的伺服驱动器的其中一个实施例的伺服驱动器包括保护模块的结构框图；图8为图1所示实施方式的伺服驱动器的其中一个实施例的伺服驱动器包括状态机的结构框图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参考图1，一实施方式提供了一种伺服驱动器。该伺服驱动器用于驱动伺服电机转动。该伺服驱动器包括整流与逆变模块110、电流采样模块120、电流驱动模块130及矢量控制模块1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种伺服驱动器，用于驱动伺服电机转动，其特征在于，包括：整流与逆变模块、电流采样模块、电流驱动模块及矢量控制模块；所述整流与逆变模块的输入端连接所述矢量控制模块的输出端，输出端分别连接所述电流采样模块的输入端及所述伺服电机，所述电流采样模块的输出端及所述伺服电机编码器的输出端连接所述电流驱动模块的输入端，所述电流驱动模块的输出端连接所述矢量控制模块的输入端；所述整流与逆变模块用于对外部输入的电压进行整流、逆变得到三相交流电流，并将所述三相交流电流输出至所述伺服电机，还用于接收所述矢量控制模块输出的开关信号，并根据所述开关信号断开或导通所述整流与逆变模块与所述伺服电机的连接；所述电流采样模块用于对所述三相交流电流进行采样，得到电流信号，并将所述电流信号输出至所述电流驱动模块；所述电流驱动模块用于接收所述电流采样模块输出的电流信号，还用于接收所述伺服电机编码器输出的反馈信号，同时用于接收外部发送的电流指令，并根据所述电流指令对所述电流信号及所述反馈信号进行计算，得到电压信号，并将所述电压信号输出至所述矢量控制模块；所述矢量控制模块用于接收所述电压信号，并根据所述电压信号生成开关信号，且将所述开关信号输出至所述整流与逆变模块。...

【技术特征摘要】
1.一种伺服驱动器，用于驱动伺服电机转动，其特征在于，包括：整流与逆变模块、电流采样模块、电流驱动模块及矢量控制模块；所述整流与逆变模块的输入端连接所述矢量控制模块的输出端，输出端分别连接所述电流采样模块的输入端及所述伺服电机，所述电流采样模块的输出端及所述伺服电机编码器的输出端连接所述电流驱动模块的输入端，所述电流驱动模块的输出端连接所述矢量控制模块的输入端；所述整流与逆变模块用于对外部输入的电压进行整流、逆变得到三相交流电流，并将所述三相交流电流输出至所述伺服电机，还用于接收所述矢量控制模块输出的开关信号，并根据所述开关信号断开或导通所述整流与逆变模块与所述伺服电机的连接；所述电流采样模块用于对所述三相交流电流进行采样，得到电流信号，并将所述电流信号输出至所述电流驱动模块；所述电流驱动模块用于接收所述电流采样模块输出的电流信号，还用于接收所述伺服电机编码器输出的反馈信号，同时用于接收外部发送的电流指令，并根据所述电流指令对所述电流信号及所述反馈信号进行计算，得到电压信号，并将所述电压信号输出至所述矢量控制模块；所述矢量控制模块用于接收所述电压信号，并根据所述电压信号生成开关信号，且将所述开关信号输出至所述整流与逆变模块。2.根据权利要求1所述的伺服驱动器，其特征在于，所述电流驱动模块包括编码器接口单元和计算单元；所述编码器接口单元的一端连接所述伺服电机编码器，另一端连接所述计算单元的输入端，所述计算单元的输入端还连接所述电流采样模块的输出端，输出端连接所述矢量控制模块的输入端；所述编码器接口单元用于接收所述伺服电机编码器输出的反馈信号，并将所述反馈信号输出至所述计算单元；所述计算单元用于接收所述电流采样模块输出的所述电流信号，还用于接收所述编码器接口单元输出的反馈信号，同时接收外部发送的电流指令，并根据所述电流指令对所述电流信号及所述反馈信号进行计算，得到电压控制信号，再对所述电压控制信号进行数学变形，得到电压信号，并将电压信号输出至所述矢量控制模块。3.根据权利要求2所述的伺服驱动器，其特征在于，所述电流驱动模块还包括第一滤波单元；所述第一滤波单元的输入端和输出端分别对应连接所述编码器接口单元的输出端和所述计算单元的输入端；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽源，刘刚，黄廉真，焦建宇，吴宏，
申请(专利权)人：固高科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44