[发明专利]用于有刷直流电机的制动控制器

说明书

技术领域

本发明涉及伺服控制领域，特别涉及在伺服控制系统中用于有刷直流电机的制动控制器。

背景技术

在现有技术中，许多运动范围有限的运动机构由于某种原因，致使正常运行的电机容易出现跑飞等现象，如果不加以控制，就极有可能致使负载机构或重要设备严重损坏，造成巨大损失，因此，对出现跑飞的电机加以制动是必要的。

传统的制动方法往往是采用机械装置或电磁装置对电机轴进行抱死，利用抱死机构对电机轴的摩擦力使电机逐渐减速并最终停止，上述方法的缺陷是，在电机制动过程中，由于原控制电路驱动电流持续作用于电机电枢，而在电机输出端又加载制动力矩，极易使电机内流过的电流迅速增大，从而烧毁电机。而且该方法对电机的制动时间和制动距离依赖于抱死装置与电机轴之间的摩擦系数及电机输出轴的转速和力矩，因而也具有很大的不确定性，对很多安全性能要求极高的运动机构而言，很难满足故障情况下的制动要求。

因此，如何解决在电机发生跑飞等故障时，对其能够进行及时有效安全的制动控制，便成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于有刷直流电机的制动控制器，以解决在电机发生跑飞等故障时，对其能够进行及时有效安全的制动控制的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种有刷直流电机制动控制器，与所述有刷直流电机相连接，对所述电机进行制动控制，其特征在于，该制动控制器包括：主控芯片、光耦模块、功率驱动器、继电器和控制反馈模块；其中，

所述主控芯片，与所述控制反馈模块、光耦模块和功率驱动器相耦接，用于当接收到所述控制反馈模块发送的限位开关信号或故障恢复信号，根据所述限位开关信号或故障恢复信号控制所述功率驱动器或光耦模块；

所述光耦模块，与所述主控芯片和继电器相耦接，用于接收所述主控芯片发送的光耦控制信号并产生继电器切换控制信号给所述继电器；

所述功率驱动器，与所述主控芯片和继电器相耦接，用于接收所述主控芯片发送的制动控制信号并将该制动控制信号放大后给所述继电器；

所述继电器，与所述电机、光耦模块和功率驱动器相耦接，用于接收所述光耦模块发送的所述继电器切换控制信号，对该继电器连接的控制电路进行切断或恢复处理，或接收所述功率驱动器发送的制动控制信号对所述电机进行控制；

所述控制反馈模块，与所述限位开关、电机和主控芯片相耦接，用于对所述电机进行测速监测或电机所负载的机构的位置检测，当监测所述电机所负载的机构运动范围达到限位开关的位置时，则产生限位开关信号给所述主控芯片，并采集电机运动速度数据给所述主控芯片进行运算对电机进行制动控制。

进一步地，所述控制反馈模块，进一步包括：测速器、位置传感器、加速度传感器和限位开关模块；所述测速器、位置传感器和加速度传感器分别与所述限位开关模块相连接，所述测速器、位置传感器和加速度传感器分别用于对所述电机进行速度、位置和加速度的监测，并将所检测的电机的速度、位置或加速度数据给主控芯片进行运算，用于对所述电机的制动控制。所述限位开关模块用于对电机所负载的机构运动范围进行检测，当电机所负载的机构运动范围达到所述限位开关模块的位置时，限位开关模块则发送限位开关信号给主控芯片。

进一步地，所述测速器，进一步为测速陀螺仪。

进一步地，所述限位开关模块，进一步为机械限位开关、光电限位开关或具有位置信号转化为电信号的开关器件。

进一步地，所述继电器，进一步为：电磁继电器、固态继电器或电子线路切换装置。

进一步地，所述功率驱动器，进一步为DRV8432功率驱动器。

进一步地，所述有刷直流电机，进一步为具有脉冲宽度调制的调速方式的有刷直流电机。

进一步地，所述主控芯片，进一步为具有现场可编程门阵列方式的控制芯片、单片机、具有数字信号处理器的控制芯片或高性能RISC处理器的控制芯片。

进一步地，所述控制反馈模块还包括：故障恢复模块，该故障恢复模块与所述主控芯片和电机相耦接，用于在故障恢复后，由手动或自动方式对故障的恢复情况进行确认并产生故障恢复信号发送给所述主控芯片；

所述主控芯片，还用于接收到所述故障恢复信号后，发送光耦控制信号，并控制所述光耦模块发送所述继电器切换控制信号以控制所述继电器中连接的控制线路发生切换。