一種發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，包括伺服驅(qū)動器和電子切換機(jī)構(gòu)；所述伺服驅(qū)動器包括主控單元、驅(qū)動單元和信號采集單元；所述電子切換機(jī)構(gòu)包括功率模塊、切換控制模塊；所述伺服驅(qū)動器通過電子切換機(jī)構(gòu)分別連接起豎電機(jī)、調(diào)平電機(jī)、導(dǎo)流器升降電機(jī)，通過切換控制模塊選擇或切換執(zhí)行電機(jī)進(jìn)行分時(shí)切換控制，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射車1臺驅(qū)動器對1臺起豎電機(jī)、4臺調(diào)平電機(jī)、2臺導(dǎo)流器升降電機(jī)總計(jì)7臺電機(jī)的切換控制，有效解決了發(fā)射車1臺驅(qū)動器無法控制多臺電機(jī)的難題。
【專利說明】一種發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機(jī)驅(qū)動控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]某導(dǎo)彈發(fā)射車中電驅(qū)動設(shè)備主要有I個起豎電動機(jī)構(gòu)、4個調(diào)平電動機(jī)構(gòu)、2個導(dǎo)流器升降電動機(jī)構(gòu)，以常規(guī)的情況來看，每套電動機(jī)構(gòu)均配備一臺獨(dú)立伺服驅(qū)動器，數(shù)量繁多。由于大功率伺服驅(qū)動器體積和重量較大，致使發(fā)射車自身重量及體積偏大。通過對伺服驅(qū)動器增加電子切換機(jī)構(gòu)，能夠分時(shí)驅(qū)動7臺電機(jī)運(yùn)行。與通常驅(qū)動器相比，該伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)有效解決了目前發(fā)射車I臺驅(qū)動器只能控制I臺電機(jī)，無法控制多臺電機(jī)的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)對發(fā)射車I個起豎電動機(jī)構(gòu)、4個調(diào)平電動機(jī)構(gòu)、2個導(dǎo)流器升降電動機(jī)構(gòu)的切換控制。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，其特征在于:該專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)包括伺服驅(qū)動器和電子切換機(jī)構(gòu)；所述伺服驅(qū)動器包括主控單元、驅(qū)動單元和信號采集單元；所述電子切換機(jī)構(gòu)包括功率模塊、切換控制模塊；所述伺服驅(qū)動器通過電子切換機(jī)構(gòu)分別連接起豎電機(jī)、調(diào)平電機(jī)、導(dǎo)流器升降電機(jī)，通過切換控制模塊選擇或切換執(zhí)行電機(jī)進(jìn)行分時(shí)切換控制。
[0007]其中，所述主控單元包括數(shù)字信號處理器DSP和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA。
[0008]其中，所述DSP用于實(shí)現(xiàn)所述伺服驅(qū)動器的速度控制、電流控制功能；所述FPGA用于對電源故障、電流故障、電壓故障、速度故障及其他故障信號采集和傳感器信號采集的功能；所述FPGA通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。
[0009]其中，述驅(qū)動單元用于利用IPM模塊根據(jù)DSP輸出的PWM信號驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)。
[0010]其中，所述信號采集單元用于采集所述電機(jī)的電流、速度和位置信號，并提供給所述DSP，包括電流傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器，其中，所述電流傳感器用于采集電機(jī)的電流信號，所述旋轉(zhuǎn)變壓器用于采集電機(jī)的速度和位置信號；所述主控單元中包括模擬信號處理電路和旋變接口電路，分別用于處理電流傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器傳來的信號。
[0011]其中，所述功率模塊用于提供驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)的電流，由3組IGBT構(gòu)成，對應(yīng)電機(jī)3相繞組，每組IGBT由正反方向IGBT組成，當(dāng)IGBT打開時(shí)，電機(jī)相電流通過IGBT流向驅(qū)動器或由驅(qū)動器流向電機(jī)；所述切換控制模塊用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)選擇及電機(jī)通道切換功能。
[0012]其中，所述IGBT正向開通控制端為X1、X2、X3，反向開通控制端為Y1、Y2、Y3，所述切換控制模塊通過控制該6個端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電機(jī)通道的開通或閉合；當(dāng)Χ1、Χ2、Χ3、Υ1、Υ2、Υ3均選擇為高電平，3組IGBT正反向全部打開，驅(qū)動器與電機(jī)三相繞組導(dǎo)通，電機(jī)被選擇為執(zhí)行電機(jī)；當(dāng)X1、X2、X3、Yl、Y2、Y3均選擇為低電平，3組IGBT正反向全部閉合，驅(qū)動器與電機(jī)三相繞組斷開，電機(jī)被切換。
[0013](三)有益效果
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備如下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型通過引入電子切換技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射車I臺驅(qū)動器對I臺起豎電機(jī)、4臺調(diào)平電機(jī)、2臺導(dǎo)流器升降電機(jī)總計(jì)7臺電機(jī)的切換控制，有效解決了發(fā)射車I臺驅(qū)動器無法控制多臺電機(jī)的難題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)的原理示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明提供的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)中伺服驅(qū)動器硬件結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3為本發(fā)明提供的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)中電子切換機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，包括伺服驅(qū)動器和電子切換機(jī)構(gòu)；所述伺服驅(qū)動器包括主控單元、驅(qū)動單元和信號采集單元；所述電子切換機(jī)構(gòu)包括功率模塊、切換控制模塊；伺服驅(qū)動器通過電子切換機(jī)構(gòu)分別連接起豎電機(jī)、調(diào)平電機(jī)、導(dǎo)流器升降電機(jī)，通過切換控制模塊選擇或切換執(zhí)行電機(jī)進(jìn)行分時(shí)切換控制。
[0021]如圖2所示，所述伺服驅(qū)動器硬件結(jié)構(gòu)中主控單元主要包括數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動器位置控制、速度控制、電流控制等功能。其中，DSP負(fù)責(zé)驅(qū)動器位置控制、速度控制及電流控制等功能，可通過DSP28335芯片實(shí)現(xiàn)這些功能。DSP外圍電路包括穩(wěn)壓電源、晶振、JTAG仿真接口、RAM、EEPROM等電路。FPGA主要負(fù)責(zé)生成PWM進(jìn)行電流控制、故障信號采集、傳感器信號采集。FPGA通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。
[0022]功率驅(qū)動單元對控制信號進(jìn)行放大，產(chǎn)生驅(qū)動電機(jī)所需的控制電流，同時(shí)通過電壓變換電路為主控單元及IPM模塊提供工作電源。IPM模塊主要利用來自主控單元的PWM控制信號對直流母線電壓進(jìn)行逆變處理，輸出三相交流電驅(qū)動電機(jī)進(jìn)行運(yùn)動。
[0023]信號采集單元包括電流傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器。電流傳感器用于采集電機(jī)相電流。所述電流信號由主控單元內(nèi)的模擬信號處理電路采樣后提交給FPGA進(jìn)行處理。旋轉(zhuǎn)變壓器安裝于電機(jī)軸，用于采集電機(jī)位置信號，所述位置信號由主控單元內(nèi)的旋變接口電路解碼后，提交給FPGA進(jìn)行處理。FPGA將收集的電機(jī)電流、位置和速度信號通過內(nèi)部總線傳給DSP進(jìn)行控制。
[0024]如圖3所示，所述電子切換機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)包括功率模塊、切換控制模塊。
[0025]所述功率模塊由3組IGBT構(gòu)成，對應(yīng)電機(jī)3相繞組，每組IGBT由正反方向IGBT組成。當(dāng)IGBT打開時(shí)，電機(jī)相電流可以通過IGBT流向驅(qū)動器，也可以由驅(qū)動器流向電機(jī)。
[0026]所述切換控制模塊用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)選擇及電機(jī)切換功能。IGBT正向開通控制端為X1、X2、X3，反向開通控制端為Y1、Y2、Y3。切換控制模塊通過控制該6個端點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)通道的開通或閉合。當(dāng)X1、X2、X3、Y1、Y2、Y3均選擇為高電平，3組IGBT正反向全部打開，驅(qū)動器與電機(jī)三相繞組導(dǎo)通，電機(jī)被選擇為執(zhí)行電機(jī)。當(dāng)Χ1、Χ2、Χ3、Υ1、Υ2、Υ3均選擇為低電平，3組IGBT正反向全部閉合，驅(qū)動器與電機(jī)三相繞組斷開，電機(jī)被切換。
[0027]如圖1所示，當(dāng)電子切換機(jī)構(gòu)I開通、電子切換機(jī)構(gòu)2-電子切換機(jī)構(gòu)7閉合時(shí)，驅(qū)動器選中起豎電機(jī)為執(zhí)行電機(jī)。當(dāng)需要進(jìn)行電機(jī)切換時(shí)，電子切換機(jī)構(gòu)I閉合，驅(qū)動器與起豎電機(jī)斷開，起豎電機(jī)被切換。根據(jù)需要選擇的其它電機(jī)開通相應(yīng)電子切換機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)電機(jī)選擇。
[0028]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以進(jìn)行若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，其特征在于:該專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)包括伺服驅(qū)動器和電子切換機(jī)構(gòu)；所述伺服驅(qū)動器包括主控單元、驅(qū)動單元和信號采集單元；所述電子切換機(jī)構(gòu)包括功率模塊、切換控制模塊；所述伺服驅(qū)動器通過電子切換機(jī)構(gòu)分別連接起豎電機(jī)、調(diào)平電機(jī)、導(dǎo)流器升降電機(jī)，通過切換控制模塊選擇或切換執(zhí)行電機(jī)進(jìn)行分時(shí)切換控制。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述主控單元包括數(shù)字信號處理器DSP和現(xiàn)場可編程門陣列FPGA。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述DSP用于實(shí)現(xiàn)所述伺服驅(qū)動器的速度控制、電流控制功能；所述FPGA用于對電源故障、電流故障、電壓故障、速度故障及其他故障信號采集和傳感器信號采集的功能；所述FPGA通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線與DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交換。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動單元用于利用IPM模塊根據(jù)DSP輸出的PWM信號驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述信號采集單元用于采集所述電機(jī)的電流、速度和位置信號，并提供給所述DSP，包括電流傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器，其中，所述電流傳感器用于采集電機(jī)的電流信號，所述旋轉(zhuǎn)變壓器用于采集電機(jī)的速度和位置信號；所述主控單元中包括模擬信號處理電路和旋變接口電路，分別用于處理電流傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器傳來的信號。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述功率模塊用于提供驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)的電流，由3組IGBT構(gòu)成，對應(yīng)電機(jī)3相繞組，每組IGBT由正反方向IGBT組成，當(dāng)IGBT打開時(shí)，電機(jī)相電流通過IGBT流向驅(qū)動器或由驅(qū)動器流向電機(jī)；所述切換控制模塊用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)選擇及電機(jī)通道切換功能。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)射車專用伺服驅(qū)動切換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述IGBT正向開通控制端為X1、X2、X3，反向開通控制端為Y1、Y2、Y3，所述切換控制模塊通過控制該6個端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電機(jī)通道的開通或閉合；當(dāng)Χ1、Χ2、Χ3、Υ1、Υ2、Υ3均選擇為高電平，3組IGBT正反向全部打開，驅(qū)動器與電機(jī)三相繞組導(dǎo)通，電機(jī)被選擇為執(zhí)行電機(jī)；當(dāng)Χ1、Χ2、Χ3、Υ1、Υ2、Υ3均選擇為低電平，3組IGBT正反向全部閉合，驅(qū)動器與電機(jī)三相繞組斷開，電機(jī)被切換。
【文檔編號】H02P5/74GK204156767SQ201320800244
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】朱政, 巫偉男, 吳向陽, 唐文武, 解洪林, 張慧勇, 李善峰 申請人:北京特種機(jī)械研究所