[发明专利]一种线性直流无刷电机伺服驱动系统

权利要求书

1.一种线性直流无刷电机伺服驱动系统，其特征在于：包括短路匝传感器(1)、前置变换放大电路(2)、校正电路(3)、绝对值电路(4)、方向处理电路(5)、线性光耦(6)、位置信号预处理电路(7)、换相逻辑处理电路(8)、六路光耦(9)、线性控制功率驱动电路(10)、光电编码器(11)和无刷直流力矩电机本体(12)。

短路匝传感器(1)输出角度交流调制信号给前置变换放大电路(2)；前置变换放大电路(2)将角度交流调制信号先后进行交流放大、解调和滤波之后输出给校正电路(3)对信号进行校正之后同时输出给绝对值电路(4)和方向处理电路(5)；绝对值电路(4)将输入的校正之后的信号处理为正信号之后输出给线性光耦(6)进行线性放大和光耦隔离，之后输出给线性控制功率驱动电路(10)作为线性控制功率驱动电路(10)的一路输入信号，控制无刷直流力矩电机本体(12)输出反馈力矩的大小；方向处理电路(5)将输入的校正之后的信号处理为两路互为反相的方向方波信号输出给换相逻辑处理电路(8)；所述两路互为反相的方向方波信号依次为方向方波信号F1和方向方波信号

光电编码器(11)敏感到无刷直流力矩电机本体(12)转子的三路位置信号，之后输出给位置信号预处理电路(7)放大整形成三路相差为120°的光电方波信号并输出给换相逻辑处理电路(8)，所述三路相差为120°的光电方波信号依次为S_A、S_B和S_C；换相逻辑处理电路(8)将输入的方向方波信号F1、方向方波信号光电方波信号S_A、光电方波信号S_B和光电方波信号S_C进行逻辑组合，生成六种状态控制信号，再通过六路光耦(9)进行光耦隔离之后输出给线性控制功率驱动电路(10)；线性控制功率驱动电路(10)根据输入的光耦隔离之后的六种状态控制信号控制无刷直流力矩电机本体(12)的换相和控制反馈力矩的方向。

2.根据权利要求1所述的一种线性直流无刷电机伺服驱动系统，其特征在于：所述换相逻辑处理电路(8)将输入的方向方波信号F1、方向方波信号光电方波信号S_A、光电方波信号S_B和光电方波信号S_C进行逻辑组合通过如下方式进行：

当F1＝1时，当时，其中，A_T、B_T、C_T、A_B、B_B和C_B为所述的六种状态控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种线性直流无刷电机伺服驱动系统，其特征在于：所述线性控制功率驱动电路(10)包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、运算放大器U1、U2、三极管T1、T2、功率驱动开关K1、K2、K3、K4、K5和K6；

线性光耦的输出经过电阻R1输入到运算放大器U1的同相端，运算放大器U1的输出经过电阻R2输入到三极管T1的基级，三极管T1的集电极与电源正极和三极管T2的集电极连接在一起，三极管T1的发射极通过电阻R3连接三极管T2的基极，三极管T2的发射极通过电阻R4接地的同时，还与功率驱动开关K1的一端、功率驱动开关K2的一端以及功率驱动开关K3的一端连接在一起，功率驱动开关K1的另一端连接无刷直流力矩电机本体(12)的第一绕组和功率驱动开关K4的一端，功率驱动开关K2的另一端连接无刷直流力矩电机本体(12)的第二绕组和功率驱动开关K5的一端，功率驱动开关K3的另一端连接无刷直流力矩电机本体(12)的第三绕组和功率驱动开关K6的一端；功率驱动开关K4的另一端、功率驱动开关K5的另一端和功率驱动开关K6的另一端通过电阻R5接地的同时，还通过电阻R6连接到运算放大器U2的同相端，运算放大器U2的反相端通过电阻R7接地的同时还通过电阻R8连接到运算放大器U2的输出端，运算放大器U2的输出端通过电阻R9连接到运算放大器U1的反相端，功率驱动开关K1、K2、K3、K4、K5和K6的控制端依次连接换相逻辑处理电路(8)输出的六种状态控制信号A_T、B_T、C_T、A_B、B_B和C_B经过六路光耦(9)的相应输出。