[发明专利]基于IRMCK201的交流伺服驱动器

说明书

技术领域

本发明属于伺服驱动器技术领域，尤其涉及一种基于IRMCK201的交流伺服驱动器。

背景技术

伺服技术从应用至今已有50多年的历史，它广泛应用于工业领域中的机器人、数控机床、计算机硬盘驱动场合。国防领域中的雷达跟踪和火炮定位亦是伺服技术的重要应用场合。伺服技术是电力电子技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和驱动技术的综合应用。电力电子技术、微电子技术、计算机技术每发展一步，伺服技术就产生一次新的飞跃，先进控制理论的应用，使伺服技术的跟踪速度不断加快、控制精度不断提高、功能不断完善、智能化程度越来越高。为伺服技术的更广泛应用奠定了更加坚实的基础。

目前主流的伺服驱动器产品均采用数字信号处理器（DSP）作为控制核心，其优点是可以实现复杂的控制算法，实现整个控制系统的数字化、网络化和智能化。然而基于DSP的电机控制算法开发周期长，难度大，导致国内的很多伺服产品功能不够完善，定位精度、动态性能等不够理想；而且这些产品通常应用于特定的某个行业，通用性不强。为了缩短开发周期，提高产品的可靠性，节约开发成本，目前又出现了一种趋势就是回到全硬件实现上去，这是因为一些高性能的专用电机控制芯片的出现。这些专用IC基于FPGA平台，将本来用数字软件方法实现的控制程序通过数字硬件设计（HDL语言）集成到芯片内，使得复杂的软件算法都可由芯片实现。其中较为典型的就是IR公司的IRMCK201，该芯片内部集成了向量控制伺服系统所需的控制单元，通过硬件实现了通用的速度和电流控制算法。

而现有采用IRMCK201芯片的交流伺服驱动器，一般仅适用于小功率的电机，限制了其应用范围。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种可适用于中、大功率电机，控制方式全面的基于IRMCK201的交流伺服驱动器。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括IRMCK201控制芯片、DSP芯片、三相整流电路、功率模块、电流传感器、电流芯片、伺服电机、光电编码器，其结构要点三相整流电路、功率模块、伺服电机、光电编码器依次相连，IRMCK201控制芯片分别与功率模块、DSP芯片、电流芯片相连，功率模块输出端、电流传感器、电流芯片依次相连，DSP芯片与功率模块相连。

作为一种优选方案，本发明还包括上位机，上位机分别与IRMCK201控制芯片、DSP芯片相连。

作为另一种优选方案，本发明还包括存储器，存储器与IRMCK201控制芯片相连。

作为另一种优选方案，本发明还包括键盘显示部分，键盘显示部分与DSP芯片相连。

作为另一种优选方案，本发明所述IRMCK201控制芯片与功率模块通过光耦隔离电路相连。

作为另一种优选方案，本发明所述电流传感器采用霍尔传感器。

作为另一种优选方案，本发明所述电流芯片采用IR2175芯片。

作为另一种优选方案，本发明所述DSP芯片采用TMS320LF2812芯片。

其次，本发明所述功率模块采用三菱PM75RLA120模块。

另外，本发明所述存储器采用AT24C01存储器。

本发明有益效果：本发明通过IRMCK201控制芯片与电流传感器、电流芯片的结合，使IRMCK201控制芯片应用于三相380V中、大功率驱动器成为可能。

其次，本发明利用专用的电机控制芯片IRMCK201及DSP芯片，提供了一种具备位置控制、速度控制及转矩控制三种控制模式的伺服驱动器。设计合理，开发简便，通用性强并且有良好系统可扩展性。

另外，本发明IRMCK201控制芯片可对电机的速度或位置进行实施精确控制，DSP芯片可监控直流母线电压、电流，保护电机；具备上位通讯等功能， CAN接口实现局域网内的通信功能。

附图说明

图1是本发明电路原理框图。

图2是本发明闭环控制原理图。

具体实施方式