[发明专利]一种伺服电机直流母线载波控制拓扑结构及方法

说明书

本发明公开了一种伺服电机直流母线载波控制拓扑结构，其包括有主控制器、直流母线和多个伺服电机，伺服电机电性连接有伺服驱动单元，主控制器内设有控制单元和上位信号耦合单元，上位信号耦合单元用于将控制单元发出的控制信号调制为下行载波信号并且加载于直流母线，伺服驱动单元电性连接有下位信号耦合单元，下位信号耦合单元的输入端电性连接于直流母线，下位信号耦合单元用于将直流母线上传输的下行载波信号进行解调后转换为控制信号并且传输至伺服驱动单元，伺服驱动单元根据控制信号控制伺服电机运转。本发明能够在同一直流母线上完成功率输送和信号传输，从而简化线缆结构、节省成本、易于布线。

技术领域

本发明涉及伺服电机控制电路，尤其涉及一种伺服电机直流母线载波控制拓扑结构及方法。

背景技术

现有的伺服产品中，为减少伺服单元与伺服电机之间的电缆，目前单电缆伺服的技术，实现了伺服和电机间的单电缆连接，例如德国SICK采用的单电缆技术，请参见图1、图2和图3，这种电缆结构中，伺服和电机之间需要设置至少2根电缆，一个是动力线一个是编码器的反馈信号线。特别是如图2所示的电缆结构，其仅仅是把电机的动力电缆和反馈信号电缆合并在一根电缆内，其实际采用了信号电缆的屏蔽技术，从根本上来说与双电缆方案并没有实质上的改变。由此可见，现有技术中的伺服电机电缆结构，其不仅线缆复杂，而且成本高、布线难度大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够在同一直流母线上完成功率输送和信号传输，从而简化线缆结构、节省成本、易于布线的伺服电机直流母线载波控制拓扑结构及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种伺服电机直流母线载波控制拓扑结构，其包括有主控制器、直流母线和多个伺服电机，所述伺服电机电性连接有伺服驱动单元，所述主控制器输出有作为动力电的电源信号并且加载于所述直流母线，多个伺服驱动单元均电性连接于所述直流母线，所述主控制器内设有控制单元和上位信号耦合单元，所述上位信号耦合单元的输入端电性连接于所述控制单元，所述上位信号耦合单元的输出端电性连接于所述直流母线，所述上位信号耦合单元用于将所述控制单元发出的控制信号调制为下行载波信号并且加载于所述直流母线，所述伺服驱动单元电性连接有下位信号耦合单元，所述下位信号耦合单元的输入端电性连接于所述直流母线，所述下位信号耦合单元用于将所述直流母线上传输的下行载波信号进行解调后转换为控制信号并且传输至所述伺服驱动单元，所述伺服驱动单元根据所述控制信号控制所述伺服电机运转。

优选地，所述下位信号耦合单元还用于将所述伺服电机的编码器信号调制为上行载波信号后加载于所述直流母线，所述上位信号耦合单元还用于将所述直流母线上传输的上行载波信号进行解调后转换为编码器信号并且传输至所述控制单元。

优选地，所述主控制器包括有交流电源输入端和整流单元，所述交流电源输入端用于接入交流电源，所述整流单元的输入端电性连接于所述交流电源输入端，所述整流单元的输出端电性连接于所述直流母线，所述整流单元用于将所述交流电源输入端接入的交流电源进行整流后作为电源信号并且加载于所述直流母线。