[发明专利]一种兼容旋转变压器和光电编码器信号反馈的伺服驱动器

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子及电机控制领域，具体地说，涉及将不同种类电机编码器信号进行接收处理的伺服驱动器、电机驱动器。

背景技术

伺服驱动器用于驱动伺服电机，伺服电机通常都会安装编码器，伺服驱动器通过编码器信号反馈来检测伺服电机的转子位置和速度，来实现对伺服电机的位置控制、速度控制或转矩控制。

最常见的电机编码器类型为旋转变压器和光电编码器，不同的应用场合，伺服电机一般会匹配不同的编码器，光电编码器直接输出数字信号，处理电路简单，噪声容限大，容易提高分辨率，缺点是不耐冲击，不耐高温，易受辐射干扰，因此不宜用在恶劣环境中；旋转变压器具有耐冲击、耐高温、耐油污、高可靠、长寿命等优点，其缺点是输出为高频调制的模拟量信号，输出信号的解算较为复杂。

通常伺服驱动器都只能接收一种类型的编码器信号，当用户选择不同的电机编码器时，伺服驱动器必须更换，这给伺服驱动器的生产和应用都带来了一定的限制。

编码器信号的软件处理常通过专用芯片来实现：旋转变压器信号通常用专门的旋转变压器解码芯片来处理，解码芯片把处理结果送给伺服驱动器的主CPU；光电编码器信号通常用FPGA、CPLD或另一颗CPU来处理，然后把处理结果送给伺服驱动器的主CPU。不管用哪种方式，硬件成本均较高。

发明内容

本发明的目的，在于克服上述伺服驱动器的缺陷，从而提供一种硬件结构大为简化，并且兼容性增强，降低了驱动器成本，提高了生产效率的兼容旋转变压器和光电编码器信号反馈的伺服驱动器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种兼容旋转变压器和光电编码器信号反馈的伺服驱动器，包括主回路、主控板、电机编码器信号接口、驱动器主CPU芯片。所述的主回路指伺服驱动器驱动电路、散热装置、外壳等部件；所述的主控板为伺服驱动器上用于跟外部控制信号线进行连接的电路板；所述电机编码器信号接口为伺服驱动器的主控板上用于接收电机编码器信号的电气接口；所述驱动器主CPU芯片为伺服驱动器主控板上的主控芯片。

本发明的进一步改进在于：这种伺服驱动器可以接收编码器为旋转变压器的伺服电机反馈的转速和位置信号，也可以接收编码器为光电编码器的伺服电机反馈的转速和位置信号。

本发明的进一步改进在于：旋转变压器信号和光电编码器信号均只通过同一个电机编码器信号接口送入伺服驱动器。

本发明的进一步改进在于：旋转变压器的模拟量信号硬件处理电路，和光电编码器输出的数字量信号硬件处理电路，都在同一块在主控板上。

本发明的进一步改进在于：伺服驱动器的伺服控制功能、电机控制算法等在伺服控制器的主CPU芯片内完成外，旋转变压器和光电编码器输出信号的软件解码处理也均只在伺服控制器的主CPU芯片内完成。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、当伺服电机的编码器种类在旋转变压器和光电编码器二者之间更换时，伺服驱动器不用更换，也不用作任何驱动器硬件变更，编码器信号的接口为同一个接线端子。

2、旋转变压器的模拟量信号硬件处理电路，和光电编码器输出的数字量信号硬件处理电路，都在同一块在主控板上，不用更换驱动器内的任何电路板。

3、旋转变压器和光电编码器输出信号的软件解码处理均只在伺服控制器的主CPU芯片内完成，不需要旋转变压器解码芯片、FPGA、CPLD或其他CPU芯片来进行编码器信号的软件解码处理。

4、伺服驱动器的硬件结构大为简化，并且兼容性增强，降低了驱动器成本，提高了生产效率。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中主控板的详细解释示意图；

图中标号：1-主回路、2-主控板、3-电机编码器信号接口、4-驱动器主CPU芯片、5-旋转变压器信号硬件处理电路、6-光电编码器信号硬件处理电路。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

图1示出了本发明兼容旋转变压器和光电编码器信号反馈的伺服驱动器的一种实施方式，包括主回路1、主控板2，主控板2上有编码器信号接口3，编码器信号接口3用于接收伺服电机的编码器信号；主控板2上有伺服驱动器主CPU芯片4。