[发明专利]一种基于MCU和FPGA的8路无刷直流电机驱动电路

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，具体涉及基于MCU和FPGA的8路无刷直流电机驱动电路。

背景技术

纱线成型是影响纺纱品质的关键技术，传统的纺织机械设备，如短纤倍捻机、化纤倍捻机、气流纺纱机、加弹机、并纱机、槽筒机、包覆丝机、直捻机等，无论是从国外进口还是国内自主研发，其纱线导轮成型系统均由大量的机械结构组成，它包括齿轮传动机构、凸轮往复机构、齿轮润滑机构、修边装置等，由齿轮箱来驱动横动杆左右横动，从而带动导纱装置让纱线规则均匀地绕在绕线筒上。这些纺机设备均存在以下不足之处：①整套机构由铸铁件组成，体积大，重量重，整机能耗大；检修麻烦，需要耗费大量人力。②机构由许多齿轮传动构成，存在磨损与咬合的问题，磨损大，故障率高；③凸轮往复存在往复速度不能太高的先天不足，导致一些纺织机械由于导丝速度限制而使整机效率低、产量低；④很多高要求成型不能完成，例如需无规则的防叠成型就不能完成；⑤齿轮箱润滑油需频繁更换，一年需更换两次，每次15公斤，在天气寒冷的北方，需要使用专用的防冻润滑油，保养成本高；⑥导丝动程相对比较短，一般为170mm—200mm，若需要再增加动程必须增加齿轮箱的体积和重量；⑦横动的频率不易控制，特别是横动的频率无法与卷绕速率相配合，影响了纱线成品的质量。

国家十二五纺织产业发展规划对纺织产业的节能减排提出了新的更高的要求，整个纺织产业在十二五期间要实现节能20％的目标；同时随着近几年劳动力成本和能源价格的大幅上升，纺织产业正迫切希望加快纺织机械设备的技术进步，应用高效节能电机、电机变频调速技术、电子技术和计算机技术来武装传统的纺机设备，从而大幅度降低纺机设备能耗，同时提高纺机的运行效率和纺织成品的质量。目前，国内正重点研究推进一锭一电机架构---单绽控制的新型纺机设备，通过淘汰齿轮传动、皮带传动，实现纺机设备的高转速、高精度和高效率运行，大幅度降低传动装置的工作能耗；重点研究多电机协调控制技术、纱线张力控制技术、嵌入式工业控制器、工业以太网、CAN现场总线、数控技术等，通过协调控制每绽纱线工作电机的转速，减少能源浪费，同时保持每绽纱线速度的同步性和稳定性，提高纱线成品质量和工作效率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了基于MCU和FPGA的8路无刷直流电机驱动电路。

本发明解决技术问题所采取的技术方案：

一种基于MCU和FPGA的8路无刷直流电机驱动电路，包括由CAN驱动电路、MCU模块、FPGA模块、8路无刷直流电机驱动电路；

所述的CAN通信电路通过CAN总线接口与MCU模块的CAN总线接口相连，MCU模块通过FSMC总线接口与FPGA模块的普通IO口相连，FPGA模块通过普通IO口分别与八路无刷直流电机驱动电路的控制口相连；每一路无刷直流电机驱动电路结构完全相同；

所述的一路无刷直流电机驱动电路，包括二十三个电阻、六个无极性电容、四个二极管、四个MOS管、一片集成驱动芯片U1和一个八针接插件P1；