[实用新型]一种永磁球形电机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种永磁球形电机控制装置。 

背景技术

多自由度电机在一个关节处可以代替多个单自由度电机，有效的简化机械臂结构。多自由度电机在具备单自由度的电机不可替代的优势的同时，球形电机的结构，球面的划分，定子线圈和转子磁极分布，给球形电机走向应用带来了难题。目前，针对多自由度电机的结构开展了广泛的研究，三自由度电机的结构也因设计者的不同而不同，控制方法也因电机结构的不同而不同。电机的结构决定了控制方法实现的难易。 

随着基于正多面体划分的球形电机的出现，控制单轴交流电机的SVPWM的控制技术开始应用于球形电机，基于正六面体划分的永磁球形电机能完成绕着3个独立的正交轴进行旋转，为了控制电机绕着3个独立正交轴旋转，需要给每个电机旋转轴配备一个电机驱动器，装置复杂程度较高。 

目前，业内需要一种能控制基于正六面体划分的永磁球形电机的控制器。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种能利用传统SVPWM技术，实现控制永磁球形电机围绕3个正交的旋转轴旋转、控制效率较高的永磁球形电机控制装置，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。 

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种永磁球形电机控制装置，其特征在于，包括：主控模块、逆变器、旋转轴选择器、显示模块、输入模块以及永磁球形电机构成，所述逆变器与主控模块连接，所述旋转轴选择器与逆变器的输出端相连，所述显示模块与主控模块相连，所述输入模块与主控模块相连，所述旋转轴选择器与永磁球形电机的多个控制端相连，所述主控模块包括微处理器。 

优选的，所述微处理器为单片机，单片机的IO口引脚产生六路PWM脉冲输出，六路PWM脉冲输出的引脚与逆变器的控制端相连。 

优选的，所述旋转轴选择器包括X轴选择器、Y轴选择器和Z轴选择器，X轴选择器、Y轴选择器和Z轴选择器的输入端分别与逆变器出来的A相、B相、C相相连，X轴选择器、Y轴选择器和Z轴选择器的输出端分别为(XA、XB、XC)、(YA、YB、YC)和(ZA、ZB、ZC)，分别与永磁球形电机的X轴旋转电枢线圈、Y旋转电枢线圈、Z旋转电枢线圈相连。。 

采用以上技术方案的有益效果是：永磁球形电机控制装置包括,主控模块、逆变器、旋转轴选择器、显示模块、输入模块以及永磁球形电机构成。具有能够实现驱动永磁球形电机绕指定轴旋转、机构简单、控制驱动分离、电机驱动转矩较大、控制效率高的优点。 

本实用新型结构永磁球形电机控制装置，通过接受输入模块的指定正交旋转轴中之一，主控模块将旋转轴控制信号送入旋转轴选择器中，旋转轴选择器将逆变器产生的驱动电流接入永磁球形电机中，电机将绕指定的旋转轴旋转。 

附图说明

图1为本实用新型一个实施例中的永磁球形电机控制装置的结构框图； 

图2为本实用新型一个实施例中提供的旋转轴选择器电路原理图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。 

图1出示本实用新型的具体实施方式：一种永磁球形电机控制装置，该装置包括：主控模块、逆变器、旋转轴选择器、显示模块、输入模块以及永磁球形电机构成。主控模块包括微处理器，逆变器与微处理器连接，旋转轴选择器与逆变器输出端相连，显示模块与主控模块相连，输入模块与主控模块相连，旋转轴选择器还应与永磁球形电机的多个控制端相连。 

在本实施方式中，主控模块采用具体型号为AT89S52的单片机实现，处理器芯片以及外围电路组成主控模块最小工作电路；逆变器为IPM逆变器，处理器通过IO口引脚产生六路PWM脉冲输出，六路PWM脉冲输出的引脚与逆变器的控制端相连；输入模块采用独立按键，输入模块与主控模块相连，用以设置所需要的旋转轴，以及电机的速度设置；显示模块采用LCD1602，显示模块与主控模块相连，用以显示当前选择的旋转轴，以及当前电机的运行速度。