一種用交流伺服測速機組實現位置定位的控制電路的製作方法

2023-06-13 10:10:11

專利名稱：一種用交流伺服測速機組實現位置定位的控制電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於自動控制技術領域中涉及的一種用交流伺服測速機組實現位置定位的控制電路。
二、技術背景在機械傳動領域，常用交流伺服電機來實現位置定位，而實現定位的控制信號通常是兩路相位互差1/4周期的脈衝信號A、B。將這兩路信號輸入給交流伺服電機驅動器，並由其控制交流伺服電機帶動傳動系統實現位置定位。與本實用新型最為接近的已有技術是日本松下公司的產品說明書(MINAS系列)所介紹的高精度定位系統，如圖1所示，包括驅動器1、交流伺服電機2、傳動系統3、被控負載4、直線光柵尺5。
直線光柵尺5輸出兩路相位相差1/4周期的脈衝信號(即位置控制信號)至電機驅動器1，通常電機驅動器要首先通過指令設置好，主要包括兩條指令信息旋轉角度；旋轉角速度，驅動器1根據位置控制信號驅動交流伺服電機2帶動傳動系統3使實被控負載4和直線光柵尺5同時產生位移，位移量由直線光柵尺5控制實現位置定位。
該交流伺服電機定位系統要求輸入控制信號為兩路相位相差1/4周期的脈衝信號，實現位置定位。對於單路正弦波做輸入控制信號不適用，不能實現位置定位。
三
發明內容
為了克服上述已有技術不能解決的技術問題，本實用新型的目的在於設計一種用單路正弦波做輸入控制信號的電路，用該電路控制實現位置定位。
本實用新型要解決的技術問題是提供一種用交流伺服測速機組實現位置定位的控制電路。解決的技術問題的技術方案如圖2所示，包括光電軸角編碼器6、放大器7、斬波器8、驅動器9、交流伺服電動機10、測速機11、反饋校正電路12、交流電機13。
光電軸角編碼器6的輸出端與放大器的輸入端連接，放大器7的輸出端與斬波器8的輸入端連接，斬波器8的輸出端與驅動電路9的輸入端連接，驅動電路9的輸出端與交流伺服電動機10和測速機11組成的交流伺服測速機組的控制端連接，測速機11的輸出端與返饋校正電路12的輸入端連接，返饋校正電路12的輸出端和斬波器8的輸出端疊加後與驅動電路9的輸入端連接。
光電軸角編碼器6輸出莫爾條紋光電信號送給放大器7，經放大器7放大到規定的幅值後，送給斬波器8，由斬波器8調製成50Hz交流信號送入驅動器9驅動交流伺服電動機10旋轉，其轉速與經放大器7放大後的莫爾條紋光電信號幅值成正比。光電軸角編碼器6的主軸由兩個電機帶動，交流電機13的軸與光電軸角編碼器6的主軸連接，首先帶動光電軸角編碼器6的主軸旋轉實現粗定位，粗定位的定位誤差範圍在一個莫爾條紋內。粗定位完成後，交流電機13的主軸與光電軸角編碼器6的主軸脫開，此時所停留的位置是一個莫爾條紋內的任一位置。然後由交流伺服電動機10和測速機11組成的交流伺服測速機組的軸與光電軸角編碼器6的主軸連接，由驅動電路9直接驅動交流伺服測速機組帶動光電軸角編碼器6的主軸旋轉實現精定位，如果粗定位停在莫爾條紋光電信號的正半周，交流伺服測速機組就向正方向旋轉，同時帶動碼盤轉動，直至莫爾條紋光電信號輸出為0伏，如果粗定位停在莫爾條紋光電信號的負半周，則交流伺服測速機組就向反方向旋轉，同時帶動碼盤轉動，直至莫爾條紋光電信號輸出為0伏，實現了精定位。當交流伺服電動機10轉動時，使得測速機11產生一正弦交流信號，信號的幅值與交流伺服電動機10轉速成正比，該信號通過反饋校正電路12送至驅動器9，對斬波器8輸出的信號進行補償，防止交流伺服電動機10轉速過快，產生過衝或振蕩。
本實用新型的積極效果通常交流伺服測速機組用於控制和穩定轉速或線速的，在本實用新型中只需一路正弦信號控制交流伺服測速機組實現了位置定位，拓寬了交流伺服測速機組的應用範圍，也是交流伺服電機所不能實現的。
四

圖1是已有技術的電路結構示意圖，圖2是本實用新型的電路結構示意圖，圖3是本實用新型的電路原理圖，摘要附圖亦採用圖2。
五具體實施方式
本實用新型按圖2所示的電路結構實施，圖2中的光電軸角編碼器6採用線數為32768的增量式光電軸角編碼器，放大器7採用OP37集成運算放大器，斬波器8採用常州繼電器廠生產的ZB-2-6.3型斬波器，驅動器9由放大器LM324、功率放大3AD50C等組成(詳見電路原理圖3)，交流伺服電動機10和測速機11組成交流伺服測速機組採用上海上自儀轉速儀表電機有限公司生產的ND-F-09交流伺服測速機組，反饋校正電路12由放大器LM324等組成(詳見電路原理圖3)，交流電機13採用上海微型電機廠生產的JW08B-4三相感應式電動機。
權利要求1.一種用交流伺服測速機組實現位置定位的控制電路，包括驅動器、交流伺服電動機，其特徵在於還包括光電軸角編碼器(6)、放大器(7)、斬波器(8)、測速機(11)、反饋校正電路(12)、交流電機(13)；光電軸角編碼器(6)的輸出端與放大器的輸入端連接，放大器(7)的輸出端與斬波器(8)的輸入端連接，斬波器(8)的輸出端與驅動電路(9)的輸入端連接，驅動電路(9)的輸出端與交流伺服電動機(10)和測速機(11)組成的交流伺服測速機組的控制端連接，測速機(11)的輸出端與返饋校正電路(12)的輸入端連接，返饋校正電路(12)的輸出端和斬波器(8)的輸出端疊加後與驅動電路(9)的輸入端連接，光電軸角編碼器(6)的主軸由兩個電機帶動，交流電機(13)的軸與光電軸角編碼器(6)的主軸連接，粗定位完成後交流電機(13)的軸與光電軸角編碼器(6)的主軸脫開，然後由交流伺服電動機(10)和測速機(11)組成的交流伺服測速機組的軸與光電軸角編碼器(6)的主軸連接。
專利摘要一種用交流伺服測速機組實現位置定位的控制電路，屬於自動控制技術領域中涉及的一種實現位置定位的控制電路。本實用新型要解決的技術問題是提供一種用交流伺服測速機組實現位置定位的控制電路。解決的技術方案包括光電軸角編碼器6、放大器7、斬波器8、驅動器9、交流伺服電動機10、測速機11、反饋校正電路12、交流電機13。編碼器輸出的光電信號經放大、斬波後，由斬波器調製成50Hz交流信號給驅動器驅動交流伺服電動機旋轉，編碼器的主軸由兩個電機帶動，交流電機首先帶動編碼器的主軸旋轉實現粗定位，粗定位完成後，此時所停留的位置是一個莫爾條紋內的任一位置。然後由交流伺服測速機組帶動編碼器的主軸旋轉實現精定位。
文檔編號G05D3/12GK2718641SQ20042001146
公開日2005年8月17日 申請日期2004年1月10日 優先權日2004年1月10日
發明者龍科慧, 萬秋華, 方豔輝 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所