一种双绕组驱动电机及其驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种双绕组驱动电机，包括电机外壳，电机外壳铝制中空圆形外壳，电机外壳内部上下对称固定安装有两组绕组固定架，上端的绕组固定架下方固定安装有主绕组，下端的绕组固定架上方固定安装有副绕组，两组绕组固定架中部设置有轴承，通过轴承转动安装有主轴，主轴中部外侧通过键槽固定安装有转子；一种双绕组驱动电机的控制系统，包括双绕组驱动电机及主绕组驱动器和副绕组驱动器和龙门驱动结构接口控制板构成。本发明专利技术具备双驱动绕组，具备单独的驱动单元，可单独驱动也可两个协作实现动力倍增，同时通过编码器实现闭环控制，当其中一个绕组失效的情况下电机依然可以正常工作，极大的提高了系统在执行任务时的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种双绕组驱动电机及其驱动系统
本专利技术涉及电机驱动系统领域，特别涉及一种双绕组驱动电机及其驱动系统。
技术介绍
AGV是AutomatedGuidedVehicle的缩写，意即"自动导引运输车"。AGV是装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车。一般重载可移动机器人或AGV的驱动行走电机采用一个绕组的两相或三相电机。但是，随着对机器人载重以及行驶速度的要求越来越高，对单绕组电机的驱动器的最高输出电流要求也越来越高，使得可以使用或采购的驱动器越来越少，并且当机器人空载或速度较慢时，又不需要非常大的驱动电流，使得驱动器又处于功率浪费的情况，为此，我们提出一种双绕组驱动电机及其驱动系统来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种双绕组驱动电机及其驱动系统，可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种双绕组驱动电机，包括：电机外壳，所述电机外壳铝制中空圆形外壳，所述电机外壳内部上下对称固定安装有两组绕组固定架，上端的绕组固定架下方固定安装有主绕组，下端的绕组固定架上方固定安装有副绕组，所述两组绕组固定架中部设置有轴承，通过轴承转动安装有主轴，所述主轴中部外侧通过键槽固定安装有转子，通过将主绕组和副绕组通电后产生电磁力来驱动转子进行转动，通过转子来带动主轴进行转动，所述主轴与外部输出设备进行连接，将转动能量进行传递。优选的，所述电机外壳外部下方设置有制动器，所述制动器内部采用电磁制动的结构，所述主轴下端穿过制动器，通过制动器产生的电磁制动力来对主轴进行制动控制。优选的，上端所述绕组固定架上端中部固定安装有编码器，所述主轴上端通过顶丝与编码器同轴连接，所述电机外壳上端设置有编码器接口，编码器接口与编码器电连接，所述编码器通过与主轴连接，将转动的信息转化成电信号经过编码器接口进行传输，用于后续的控制信息传递。一种双绕组驱动电机及其驱动系统，所述电机外壳上端设置有副绕组相线接口，所述副绕组相线接口与副绕组电性连接，所述电机外壳上端设置有主绕组相线接口，所述主绕组相线接口与主绕组电性连接，所述主绕组相线接口和副绕组相线接口与外部控制结构连通，用于控制主绕组和副绕组，所述电机外壳外部设置有主绕组驱动器，主绕组驱动器是主计算单元，并为双绕组驱动电机中主绕组提供驱动电流，主绕组驱动器与主绕组相线接口通过电缆连接，将主绕组驱动器产生的驱动电流直接传递给主绕组，所述副绕组驱动器接收主绕组驱动器发出同步信号，从而驱动副绕组驱动器为双绕组驱动电机副绕组提供驱动电流，副绕组驱动器与双绕组驱动电机外壳的副绕组的对外接口副绕组相线接口通过电缆连接，所述主绕组驱动器和副绕组驱动器分别控制主绕组和副绕组，主绕组驱动器和副绕组驱动器共享一个编码器的数据，主绕组驱动器和副绕组驱动硬件结构相同，控制软件相同，仅配置选项不同。优选的，双绕组驱动电机及主绕组驱动器和副绕组驱动器和龙门驱动结构接口控制板构成。优选的，所述龙门驱动结构接口控制板内部设有编码器输入口、电磁制动器接口、编码器输出口二、编码器输出口一、电磁制动器输入口一、电磁制动器输入口二组成；编码器输入口接入电机编码器的编码器信号，并将该编码器信号经过电平转换后一分为二，分别连接编码器输出口一和编码器输出口，电磁制动器输入口一和电磁制动器输入口二接收来自主副驱动器的抱闸信号，并将两路抱闸信号经过电平转换后，采用或的关系转换为一路驱动信号，从电磁制动器接口输出至电机的制动器；优选的，所述主绕组驱动器由CPU、存储单元、驱动模块、同步接口、通讯接口、电源模块、抱闸接口和编码器接口组成；所述CPU是主计算单元，CPU与存储单元之间通过SPI或IIC总线相连，通过通讯总线传递数据，CPU通过并口IO信号驱动驱动模块工作，使驱动模块产生驱动电流，CPU与通讯接口之间通过IO连接，将CPU和外部设备通过通讯接口相连，电源模块连接外部的驱动电源，并为驱动模块及主驱动器内所有电气元件提供工作电压，同步接口与CPU之间通过IO信号相连，将CPU的同步信号传递给副绕组驱动器，抱闸接口与CPU之间通过IO并口信号相连，通过抱闸接口，主绕组驱动器CPU可以根据需要控制电机制动器制动，CPU与编码器接口之间通过IO或总线方式相连，将电机的编码器信号传递给CPU；优选的，所述副绕组驱动器由CPU、存储单元、驱动模块、同步接口、通讯接口、电源模块、抱闸接口和编码器接口组成，所述副绕组驱动器内部各单元模块之间的连接关系说明与主绕组驱动器相同，不再赘述。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、该专利技术具备双驱动绕组，且双绕组具备单独的驱动单元，可单独驱动也可两个协作实现动力倍增，同时通过编码器实现闭环控制，控制双绕组的驱动系统由两个相同功率的主副驱动器构成，当机器人负载较重或行驶速度要求较高时，由主副绕组驱动器控制双绕组电机的两个绕组同时工作，可以降低每个驱动器的电流值，当机器人负载较轻或速度要求较低时，由主绕组驱动器驱动主绕组工作，在执行复杂工况工作时例如当其中一个绕组失效的情况下电机依然可以正常工作，极大的提高了系统在执行任务时的稳定性，另外其在负载较大时可个绕组同时协同工作，负载较小时仅一个绕组工作从而实现柔性高效以及节能化；2、龙门驱动结构接口控制板作为双绕组驱动电机与主副驱动器之间信号的传递模块，将双绕组驱动电机的编码器信号，传递给主绕组驱动器，并将主副驱动器的抱闸信号传递给双绕组驱动电机的电磁制动接口，从而使主副驱动器均可驱动双绕组驱动电机的制动器，使制动器对主轴提供电磁制动力，在负载小时，电机的主绕组工作，但负载大时，两个绕组同时工作，且当一个绕组损坏后，另一个绕组也可以使电机正常工作，另外，双绕组控制也可以降低单驱动器的电流，降低对于驱动器大电流的依赖。附图说明图1为本专利技术一种双绕组驱动电机及其驱动系统的外部结构图；图2为本专利技术一种双绕组驱动电机及其驱动系统的剖视结构图；图3为本专利技术一种双绕组驱动电机及其驱动系统的流程图。图中：1、电机外壳；2、编码器接口；3、主绕组相线接口；4、编码器；5、主绕组；6、转子；7、副绕组；8、制动器；9、主轴；10、主绕组驱动器；101、CPU；102、主绕组驱动器存储单元；103、主绕组驱动器驱动模块；104、主绕组驱动器同步接口；105、主绕组驱动器通讯接口；106、主绕组驱动器电源模块；107、主绕组驱动器抱闸接口；108、主绕组驱动器编码器接口；11、副绕组驱动器；111、副绕组驱动器CPU；112、副绕组驱动器存储单元；113、副绕组驱动器驱动模块；114、副绕组驱动器同步接口；115、副绕组驱动器通讯接口；116、副绕组驱动器电源模块；117、副绕组驱动器抱闸接口；118、副绕组驱动器编码器接口；12、电磁制动接口；13、副绕组相线接口；14、龙门驱动结构接口控制板；141、电磁制动器接口；142、编码器输入口；143、编码器输出口一；144、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双绕组驱动电机，其特征在于：电机外壳(1)，所述电机外壳(1)铝制中空圆形外壳，所述电机外壳(1)内部上下对称固定安装有两组绕组固定架(15)，上端的绕组固定架(15)下方固定安装有主绕组(5)，下端的绕组固定架(15)上方固定安装有副绕组(7)，所述两组绕组固定架(15)中部设置有轴承，通过轴承转动安装有主轴(9)，所述主轴(9)中部外侧通过键槽固定安装有转子(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种双绕组驱动电机，其特征在于：电机外壳(1)，所述电机外壳(1)铝制中空圆形外壳，所述电机外壳(1)内部上下对称固定安装有两组绕组固定架(15)，上端的绕组固定架(15)下方固定安装有主绕组(5)，下端的绕组固定架(15)上方固定安装有副绕组(7)，所述两组绕组固定架(15)中部设置有轴承，通过轴承转动安装有主轴(9)，所述主轴(9)中部外侧通过键槽固定安装有转子(6)。


2.根据权利要求1所述的一种双绕组驱动电机，其特征在于：所述电机外壳(1)外部下方设置有制动器(8)，所述制动器(8)型号是：04.38100-0241，所述主轴(9)下端穿过制动器(8)。


3.根据权利要求1所述的一种双绕组驱动电机，其特征在于：上端所述绕组固定架(15)上端中部固定安装有编码器(4)，所述编码器(4)型号是：ECN41351201-58，所述主轴(9)上端通过顶丝与编码器(4)同轴连接，所述电机外壳(1)上端设置有编码器接口(2)，编码器接口(2)与编码器(4)电连接，所述编码器(4)通过与主轴(9)连接。


4.根据权利要求1所述的一种双绕组驱动电机及其驱动系统，其特征在于：所述电机外壳(1)上端设置有副绕组相线接口(13)，所述副绕组相线接口(13)与副绕组(7)电性连接，所述电机外壳(1)上端设置有主绕组相线接口(3)，所述主绕组相线接口(3)与主绕组(5)电性连接，所述主绕组相线接口(3)和副绕组相线接口(13)与外部控制结构连通，所述电机外壳(1)外部设置有主绕组驱动器(10)，主绕组驱动器(10)与主绕组相线接口(3)通过电缆连接，副绕组驱动器(11)与副绕组(7)的对外接口副绕组相线接口(13)通过电缆连接，所述主绕组驱动器(10)和副绕组驱动器(11)分别控制主绕组(5)和副绕组(7)，主绕组驱动器(10)和副绕组驱动器(11)共享一个编码器(4)的数据。

【专利技术属性】
技术研发人员：汪川，李昱，姜钧，李春福，
申请(专利权)人：珠海丽亭智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44