多功能闭环电机驱动器及其驱动装置、自动化设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多功能闭环电机驱动器，包括：指令开关切换电路；光耦单元，所述光耦单元包括第一光耦合器；微处理器；驱动单元，其与所述微处理器电连接；绕组接口；编码器反馈单元，其与所述微处理器电连接；其中，所述指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路；所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换；其中，所述编码器反馈单元用于接收电机的位置信息并发送给微处理器，所述微处理器通过位置信息判断电机是否正常工作。本发明专利技术实施例还公开了一种驱动装置和自动化装置。采用本发明专利技术，具有可低成本的实现电机驱动器接入多种不同电压值的指令信号且可以反馈电机是否正常工作的优点。

Multi function closed-loop motor driver and its driving device, automation equipment

【技术实现步骤摘要】
多功能闭环电机驱动器及其驱动装置、自动化设备
本专利技术涉及驱动器领域，特别涉及一种多功能闭环电机驱动器及其驱动装置、自动化设备。
技术介绍
近年来，闭环电机驱动器在各行各业的自动化设备中获得了越来越广泛的应用。闭环电机驱动器的基本原理是利用电机轴上的位置传感器来反馈位置信息、并且采用闭环控制算法来对电机位置进行实时调节控制、从而大幅提升电机位置控制的性能和可靠性。本专利所述的闭环电机驱动器包括市场上的闭环步进电机驱动器、混合伺服电机驱动器、步进伺服电机驱动器、低压伺服电机驱动器、交流伺服电机驱动器等多个子品类。闭环电机驱动器是一种将电脉冲信号转化为角位移信号的执行机构，当闭环电机驱动器接收到一个电脉冲信号，它就驱动闭环电机按设定的方向转动一个固定的角度，闭环电机的旋转是以固定的角度一步一步运行的；可以通过控制电脉冲信号的个数来控制闭环电机的角位移量，从而达到准确定位的目的，同时还可以通过控制脉冲频率来控制闭环电机转动的速度和加速度，从而达到调速和定位的目的。而现有技术下闭环电机驱动器的设计相对固化，难以同时适用各种不同的应用场景。譬如大部分闭环电机驱动器不能随意切换对5V/24V脉冲信号电压的适配，又或者对不同脉冲电压之间适用的抗干扰性能较差。又比如大部分的闭环电机驱动器没有报警信息和到位信息的输出功能，不能将驱动器自身的运行状态和故障信息实时上报给上位机控制系统。从而导致整个自动化机械系统停机时故障排查困难，增加用户使用和维护成本。更重要的是，此类闭环电机驱动器缺失抱闸功能，从而导致难以利用闭环电机驱动器对电机进行及时抱死，容易造成安全事故，为用户的应用带来极大不便。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种多功能闭环电机驱动器及其驱动装置、自动化设备。可低成本的实现电机驱动器接入多种不同电压值的指令信号且可以反馈电机是否正常工作的优点。为了解决上述技术问题，本专利技术第一方面一实施例提供了一种多功能闭环电机驱动器，包括：指令开关切换电路；光耦单元，其与所述指令开关切换电路电连接，所述光耦单元包括第一光耦合器；微处理器，其与所述光耦单元电连接；驱动单元，其与所述微处理器电连接；绕组接口，其与所述驱动单元电连接，所述绕组接口用于与电机电连接并用于控制电机的动作；编码器反馈单元，其与所述微处理器电连接；其中，所述指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路；所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换；其中，所述编码器反馈单元用于接收电机的位置信息并发送给微处理器，所述微处理器通过位置信息判断电机是否正常工作。在本专利技术第一方面一实施例中，所述编码器反馈单元包括编码器反馈电路和编码器接口，所述编码器反馈电路与所述微处理器电连接，所述编码器接口与所述编码器反馈电路电连接，所述编码器接口用于接收电机的位置信息并发送给编码器反馈电路，编码器反馈电路对位置信息进行处理并发送给微处理器，所述微处理器通过获得的位置信息判断电机是否正常工作。在本专利技术第一方面一实施例中，所述指令信号为脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号中的其中一种或几种。在本专利技术第一方面一实施例中，所述信号切换电路包括第一接口、第二接口和变阻单元；其中，变阻单元分别与所述第一接口和第一光耦合器输入侧的第一端电连接，所述变阻单元根据第一接口接入指令信号的不同电压值切换匹配为不同的电阻值；第二接口，其与所述第一光耦合器输入侧的第二端电连接；其中，所述第一光耦合器输出侧与所述微处理器电连接。在本专利技术第一方面一实施例中，所述变阻单元包括至少一个切换开关和至少两个分别与切换开关对应连接的电阻；当切换开关切换到不同的位置时，所述切换开关与相应位置的电阻电连接，所述变阻单元输出不同的电阻值。在本专利技术第一方面一实施例中，所述切换开关为单刀双掷切换开关。在本专利技术第一方面一实施例中，所述指令开关切换电路包括两个所述信号切换电路，所述光耦单元包括两个所述第一光耦合器，两个信号切换电路分别与两个第一光耦合器电连接；其中，一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路用于接入剩余三种信号中的一种。在本专利技术第一方面一实施例中，两个信号切换电路中的切换开关联动动作。在本专利技术第一方面一实施例中，联动动作的两个切换开关为一个双刀双掷切换开关或两个单刀双掷切换开关组合。在本专利技术第一方面一实施例中，所述指令开关切换电路包括三个所述信号切换电路，所述光耦单元包括三个所述第一光耦合器，三个信号切换电路分别与三个第一光耦合器电连接；其中，一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路用于接入剩余三种信号中的一种，还有一个所述信号切换电路用于接入剩余两种信号中的一种。在本专利技术第一方面一实施例中，三个信号切换电路中的切换开关联动动作。在本专利技术第一方面一实施例中，联动动作的三个切换开关为一个三刀双掷切换开关或一个双刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或三个单刀双掷切换开关的组合。在本专利技术第一方面一实施例中，所述指令开关切换电路包括四个信号切换电路，所述光耦单元包括四个第一光耦合器，四个信号切换电路分别与四个第一光耦合器电连接，一个所述信号切换电路用于接入方向信号，另一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号，还有一个所述信号切换电路用于接入使能信号，最后一个所述信号切换电路用于接入复位信号。在本专利技术第一方面一实施例中，四个信号切换电路中的切换开关联动动作。在本专利技术第一方面一实施例中，联动动作的四个切换开关为一个四刀双掷切换开关或一个三刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或两个双刀双掷开关的组合或者和一个双刀双掷开关和两个单刀双掷开关的组合或四个单刀双掷开关的组合。在本专利技术第一方面一实施例中，所述光耦单元还包括第二光耦合器，所述第二光耦合器输出侧与所述微处理器电连接；该电机驱动器包括至少一个指令兼容电路，该指令兼容电路包括：第三接口，其可用于接入不同电压值的指令信号；第一三极管，其集电极与所述第三接口电连接；第三电阻，其一端与第三接口电连接；第二二极管，其正极与第三电阻的另一端电连接，其负极与第一三极管的基极电连接；第四电阻，其一端与第一三极管的发射级电连接，第四电阻的另一端与所述第二光耦合器输入侧的第一端电连接；第四接口，其与第二光耦合器输入侧的第二端电连接；稳压管，其负极与第二二极管的正极电连接，其正极与第二光耦合器输入侧的第二端电连接。在本专利技术第一方面一实施例中，所述指令兼容电路还包括第二电容，所述第二电容两端分别与所述第二光耦合器输入侧的第一端、第二端电连接。在本专利技术第一方面一实施例中，所述指令兼容电路还包括防反向二极管，所述防反向二极管串联在第三接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能闭环电机驱动器，其特征在于，包括：/n指令开关切换电路；/n光耦单元，其与所述指令开关切换电路电连接，所述光耦单元包括第一光耦合器；/n微处理器，其与所述光耦单元电连接；/n驱动单元，其与所述微处理器电连接；/n绕组接口，其与所述驱动单元电连接，所述绕组接口用于与电机电连接并用于控制电机的动作；/n编码器反馈单元，其与所述微处理器电连接；/n其中，所述指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路；/n所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换；/n其中，所述编码器反馈单元用于接收电机的位置信息并发送给微处理器，所述微处理器通过位置信息判断电机是否正常工作。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能闭环电机驱动器，其特征在于，包括：
指令开关切换电路；
光耦单元，其与所述指令开关切换电路电连接，所述光耦单元包括第一光耦合器；
微处理器，其与所述光耦单元电连接；
驱动单元，其与所述微处理器电连接；
绕组接口，其与所述驱动单元电连接，所述绕组接口用于与电机电连接并用于控制电机的动作；
编码器反馈单元，其与所述微处理器电连接；
其中，所述指令开关切换电路包括至少一个信号切换电路；
所述信号切换电路用于根据指令信号的不同电压值进行不同电阻值的匹配切换；
其中，所述编码器反馈单元用于接收电机的位置信息并发送给微处理器，所述微处理器通过位置信息判断电机是否正常工作。


2.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述编码器反馈单元包括编码器反馈电路和编码器接口，所述编码器反馈电路与所述微处理器电连接，所述编码器接口与所述编码器反馈电路电连接，所述编码器接口用于接收电机的位置信息并发送给编码器反馈电路，编码器反馈电路对位置信息进行处理并发送给微处理器，所述微处理器通过获得的位置信息判断电机是否正常工作。


3.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令信号为脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号中的其中一种或几种。


4.如权利要求1所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述信号切换电路包括第一接口、第二接口和变阻单元；
其中，变阻单元分别与所述第一接口和第一光耦合器输入侧的第一端电连接，所述变阻单元根据第一接口接入指令信号的不同电压值切换匹配为不同的电阻值；
第二接口，其与所述第一光耦合器输入侧的第二端电连接；
其中，所述第一光耦合器输出侧与所述微处理器电连接。


5.如权利要求4所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述变阻单元包括至少一个切换开关和至少两个分别与切换开关对应连接的电阻；当切换开关切换到不同的位置时，所述切换开关与相应位置的电阻电连接，所述变阻单元输出不同的电阻值。


6.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述切换开关为单刀双掷切换开关。


7.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令开关切换电路包括两个所述信号切换电路，所述光耦单元包括两个所述第一光耦合器，两个信号切换电路分别与两个第一光耦合器电连接；其中，一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路用于接入剩余三种信号中的一种。


8.如权利要求7所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，两个信号切换电路中的切换开关联动动作。


9.如权利要求8所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，联动动作的两个切换开关为一个双刀双掷切换开关或两个单刀双掷切换开关组合。


10.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令开关切换电路包括三个所述信号切换电路，所述光耦单元包括三个所述第一光耦合器，三个信号切换电路分别与三个第一光耦合器电连接；其中，一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号、方向信号、使能信号、复位信号四种信号中的一种，另一个所述信号切换电路用于接入剩余三种信号中的一种，还有一个所述信号切换电路用于接入剩余两种信号中的一种。


11.如权利要求10所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，三个信号切换电路中的切换开关联动动作。


12.如权利要求11所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，联动动作的三个切换开关为一个三刀双掷切换开关或一个双刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或三个单刀双掷切换开关的组合。


13.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述指令开关切换电路包括四个信号切换电路，所述光耦单元包括四个第一光耦合器，四个信号切换电路分别与四个第一光耦合器电连接，一个所述信号切换电路用于接入方向信号，另一个所述信号切换电路用于接入脉冲信号，还有一个所述信号切换电路用于接入使能信号，最后一个所述信号切换电路用于接入复位信号。


14.如权利要求13所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，四个信号切换电路中的切换开关联动动作。


15.如权利要求14所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，联动动作的四个切换开关为一个四刀双掷切换开关或一个三刀双掷切换开关和一个单刀双掷开关的组合或两个双刀双掷开关的组合或者和一个双刀双掷开关和两个单刀双掷开关的组合或四个单刀双掷开关的组合。


16.如权利要求5所述的多功能闭环电机驱动器，其特征在于，所述光耦单元还包括第二光耦合器，所述第二光耦合器输出侧与所述微处理器电连接；该电机驱动器包括至少一个指令兼容电路，该指令兼容电路包括：
第三接口，其可用于接入不同电压值的指令信号；
第一三极管，其集电极与所述第三接口电连接；
第三电阻，其一端与第三接口电连接；
第二二极管，其正极与第三电阻的另一端电连接，其负极与第一三极管的基极电连接；
第四电阻，其一端与第一三极管的发射级电连接，第四电阻的另一端与所述第二光耦合器输入侧的第一端电连接；
第四接口，其与第二光耦合器输入侧的第二端电连接；
稳压管，其负极与第二二极管的正极电连接，其正极与第二光...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱周勇，林健华，刘佩峰，李卫平，田天胜，姚亚澜，
申请(专利权)人：深圳市雷赛智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44