专利名称：伺服控制器系统的制作方法
技术领域：
本发明属控制技术领域，特别是涉及一种伺服控制器系统。
背景技术：
目前市场上的伺服控制器系统通常由几个功能模块组成，电源馈电模块可以提供最大 120kW的总功，电源模块可以与任何电机配合。使用插入式闭环控制单元，可以控制所有 类型的电机-包括同步电机、感应电机、直线电机或扭矩电机-用于伺服或主传动轴应用。 根据应用需要，感应电机还可选装编码器。
但是这类伺服控制系统往往精度低、效率低、能耗高、噪声高、自动化程度低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可达到高精度、高效率、低能耗、低噪声、高 自动化的伺服控制器系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种伺服控制器系统，包括DC/DC 电源、6路PWM脉冲信号发送缓存处理电路、6路高速光耦与IPM智能模块接口电路、开 机延时启动电路、旋转变压器信号接收处理电路、数模转换5伏电压基准电路、0至10伏 电压转换成0至2. 5伏电压运放处理电路、电流传感器的过流保护电路，所述的DC/DC电 源通过开机延时启动电路与电流传感器的过流保护电路相连，电流传感器的过流保护电路 与6路PWM脉冲信号发送缓存处理电路串联，6路P丽脉冲信号发送缓存处理电路连接到 6路高速光耦与IPM智能模块接口电路，再与旋转变压器信号接收处理电路连接，数模转 换5伏电压基准电路和0至10伏电压转换成0至2. 5伏电压运放处理电路分别与旋转变 压器信号接收处理电路连接。
所述的光耦控制模块通过开关电源与A/D转换模块相接，A/D转换模块与CPU控制模 块相接，CPU控制模块发送PWM脉冲信号至光耦控制模块，光耦控制模块将信号输入IPM 智能模块，三相电源输入至IPM智能模块，IPM智能模块的三相逆变输出至电机，电机的 旋转变压器信号反馈至A/D转换模块。
所述的光耦控制模块包括电容模块和6路高速光耦，所述的PWM脉冲信号和三相电源 输入为6路。
有益效果
本发明可达到高精度、高效率、低能耗、低噪声、高自动化等技术特点，前景广阔，
3该系统现有的功率是15千瓦至30千瓦，直接驱动相同功率的永磁同步伺服电动机，可用 于各种工业机械中，现已用在注塑机上，对促进注塑机行业进步起到了很大的作用。
图1为电源的过流保护与过压保护电路图。
图2为电源的545伏直流高压处理与PWM脉宽调制电路图。
图3为脉冲变压器转换+15伏、-15伏、12伏和24伏电压电路图。
图4为上桥3路的PWM波与HC244缓存芯片处理电路图。
图5为下桥4路的信号与HC244缓存芯片处理电路图。
图6为上桥3路的信号与高速光耦接口电路图。
图7为下桥4路的信号与高速光耦接口电路图。
图8为高速光耦TLP759与IPM智能模块接口电路图。
图9为开机延时启动电路图。
图IO为旋转变压器信号接收处理电路图。
图11为AD2S1200芯片信号接收处理电路图一。
图12为AD2S1200芯片信号接收处理电路图二。
图13为(T10伏的直流电压转换为2. 5~0伏的模拟电压电路图。
图14为电流传感器的接口电路图。
图15为电流传感器的过流信号处理电路图。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。
本发明包括DC/DC电源、6路PWM脉冲信号发送缓存处理电路、6路高速光耦与 IPM智能模块接口电路、开机延时启动电路、旋转变压器信号接收处理电路、数模转换5 伏电压基准电路、0至10伏电压转换成0至2.5伏电压运放处理电路、电流传感器的过流 保护电路，图1为本发明电源的过流保护与过压保护电路图。图2为本发明电源的545伏直流高 压处理与PWM脉宽调制电路图。
如图3所示，该直流电压转换成直流电压的电路中，用到的主要芯片是:TL413A、13844、 SK2225核心技术是处理直流高电压和电路用到的各种低电压的关系；芯片的选取；各个电 阻参数的技术数据；过16.5伏电压保护；用光耦处理过电流保护；P丽脉宽占空比及脉冲 频率。
图4为上桥3路的P碰波与HC244缓存芯片处理电路图，图5为下桥4路的信号与HC244 缓存芯片处理电路图。如图4、 5所示，上下桥的电路有6路是输出P丽波信号，l路是放 电电阻的控制信号，重要的是用了HC244缓存芯片处理了各种干扰信号，保证了控制信号 有效的输出。该电路的核心技术是HC244芯片的选择和各个电阻参数的设计。
如图8所示，高速光耦与IPM智能模块接口电路中，主要是光耦的选择；电路中的各 个器件参数的设定。关键技术是用了4个15伏的单直流电源，省掉了负电源。其中上 桥用了3个彼此独立的15伏电源，下桥共用1个15伏电源。
如图9所示，当伺服驱动器突然上电时，为了防止浪涌电流的冲击，通过5个1欧10 瓦的电阻给主机电源送电，由CPU稳定工作后，延时一段时间，让继电器开关给5个电阻 旁路，保证主机正常工作。该电路的核心技术是8个电解电容的选择；3个继电器的选 择；电阻参数的设计。
如图IO、 ll所示，从伺服电机的旋转变压器输出的反馈信号经数模转换芯片处理后， 将反馈信号给CPU芯片处理，该技术是伺服控制器的非常重要的部分。该电路的核心是芯
片的选取和电路器件参数的设计。
如图12所示， 一般在数模转换时，常用CPU的工作电源作为模拟信号的电压基准， 这样容易引起模拟与数字的转换误差。而该电路采用专门的电源芯片REF195作为模拟信 号的5伏电压基准，保证转换精度。核心技术是REF195芯片的选取和电路器件参数的设 计。
如图13所示，该电路的核心技术是将0 10伏的直流电压转换为2. 5 0伏的模拟电压 信号，用mc3033运放电路实现直流电压之间的转换。
权利要求
1.一种伺服控制器系统，包括CPU控制模块，开关电源，光耦控制模块，其特征在于所述的光耦控制模块通过开关电源与A/D转换模块相接，A/D转换模块与CPU控制模块相接，CPU控制模块发送PWM脉冲信号至光耦控制模块，光耦控制模块将信号输入IPM智能模块，三相电源输入至IPM智能模块，IPM智能模块的三相逆变输出至电机，电机的旋转变压器信号反馈至A/D转换模块。
2. 根据权利要求1所述的一种伺服控制器系统，其特征在于所述的光耦控制模块包括 电容模块和6路高速光耦，所述的PWM脉冲信号和三相电源输入为6路。
全文摘要
本发明涉及一种伺服控制器系统，CPU控制模块，开关电源，光耦控制模块，所述的光耦控制模块通过开关电源与A/D转换模块相接，A/D转换模块与CPU控制模块相接，CPU控制模块发送PWM脉冲信号至光耦控制模块，光耦控制模块将信号输入IPM智能模块，三相电源输入至IPM智能模块，IPM智能模块的三相逆变输出至电机，电机的旋转变压器信号反馈至A/D转换模块。所述的光耦控制模块包括电容模块和6路高速光耦，所述的PWM脉冲信号和三相电源输入为6路。本发明可达到高精度、高效率、低能耗、低噪声、高自动化等技术特点，前景广阔，可直接驱动相同功率的永磁同步伺服电动机，可用于各种工业机械中。
文档编号H02P27/04GK101562420SQ20091005107
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者蒉伟良 申请人:宁波智翔机电设备有限公司