[实用新型]直流电机的驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型实施例涉及电机驱动技术，尤其涉及一种直流电机的驱动系统。

背景技术

在机械控制领域，例如精密机床、汽车制造设备及机器人等，采用伺服系统精确地跟随或复现机械运动过程，例如使输出的机械位移准确地跟踪输入的位移。

现有的伺服系统多采用驱动伺服电机控制机械元件的运动。伺服电机属于精密电机，具有机电时间常数小、线性度高、转动平滑和力矩稳定等特性。因而伺服电机在伺服系统中，用作执行元件，能够准确地控制机械元件的速度和位置。然而，由于伺服电机属于精密电机，对其材料、结构和加工工艺的要求要远远高于普通电机。并且伺服电机受工艺限制，很难做到大功率输出。

因此，目前采用伺服电机的伺服系统成本昂贵、功率较低，无法实现在控制成本的前提下增加伺服系统的输出功率。

实用新型内容

本实用新型提供一种直流电机的驱动系统，将成本较低的直流电机应用于伺服控制系统，抛弃传统直流电机的半闭环驱动方式，采用控制精度更好的全闭环驱动方式，以实现在伺服系统中采用直流电机，降低伺服系统成本，增大伺服系统的输出功率，以及对直流电机进行精确可靠的控制的目的。

本实用新型实施例提供了一种直流电机的驱动系统，包括：

直流电机；

转速检测电路，通过编码器与所述直流电机连接，用于检测所述直流电机的实际转速，得到所述直流电机的转速信号；

电流检测电路，与所述直流电机电连接，用于检测所述直流电机的实际电流，得到所述直流电机的电流电信号；

位置检测电路，用于检测所述直流电机的限位保护部件的位置，得到位置信号，所述限位保护部件与所述直流电机的电机轴机械连接；

处理器，分别与所述转速检测电路、电流检测电路和位置检测电路电连接，根据所述直流电机的控制信息、所述转速信号、所述电流电信号和所述位置信号，生成并输出脉冲宽度调制信号；

驱动电路，与所述处理器电连接，接收所述处理器输出的所述脉冲宽度调制信号，根据所述脉冲宽度调制信号控制开关器件的通断，以控制所述直流电机的运行状态。

优选地，所述控制信息包括：所述直流电机的设定转速和/或设定转动的角度。

优选地，所述直流电机的运行状态包括：启动、停止或反转。

优选地，所述驱动电路还包括：电流保护模块，用于当所述电流电信号大于电流设定值时，所述驱动电路控制所述直流电机停止运行，以及向所述处理器输出第一错误信号。

优选地，所述驱动电路还包括：温度保护模块，用于当检测到所述驱动电路的温度高于温度设定值时，所述驱动电路控制所述直流电机停止运行，以及向所述处理器输出第二错误信号。

优选地，所述直流电机的驱动系统还包括光电隔离电路；

所述处理器通过所述光电隔离电路与所述转速检测电路、所述位置检测电路和/或所述驱动电路连接。

优选地，所述转速信号包括转速第一信号和转速第二信号，所述光电隔离电路包括第一光电耦合芯片和第二光电耦合芯片；

所述第一光电耦合芯片的信号输入管脚与所述转速第一信号电连接；

所述第一光电耦合芯片的信号输出管脚与所述处理器电连接；

所述第一光电耦合芯片的第一参考电压输入管脚与第一供电信号线电连接；

所述第一光电耦合芯片的第二参考电压输入管脚与第二供电信号线电连接；所述第一光电耦合芯片的第三参考电压输入管脚与第二接地信号线电连接；

所述第二光电耦合芯片的信号输入管脚与所述转速第二信号电连接；

所述第二光电耦合芯片的信号输出管脚与所述处理器电连接；

所述第二光电耦合芯片的第一参考电压输入管脚与第一供电信号线电连接；

所述第二光电耦合芯片的第二参考电压输入管脚与第二供电信号线电连接；所述第一光电耦合芯片的第三参考电压输入管脚与第二接地信号线电连接。

优选地，所述位置信号包括位置第一信号和位置第二信号，所述光电隔离电路包括第三光电耦合芯片和第四光电耦合芯片；

所述第三光电耦合芯片的信号输入管脚与所述位置第一信号电连接；

所述第三光电耦合芯片的信号输出管脚与所述处理器电连接；

所述第三光电耦合芯片的第一参考电压输入管脚与所述第一供电信号线电连接；

所述第三光电耦合芯片的第二参考电压输入管脚与第三供电信号线电连接；

所述第三光电耦合芯片的第三参考电压输入管脚与所述第二接地信号线电连接；