交流伺服电机控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种交流伺服电机控制系统。本实用新型专利技术提供的交流伺服电机控制系统，包括：上位机、交流伺服电机和转子位置定位装置；转子位置定位装置包括磁铁、磁性旋转位置传感器芯片和转子位置检测板，磁铁与交流伺服电机的电机轴连接，磁性旋转位置传感器芯片设置在转子位置检测板上，并紧靠磁铁设置，磁性旋转位置传感器芯片还与上位机连接；磁性旋转位置传感器芯片，用于根据磁铁的磁场方向，向上位机输出第一脉冲信号；上位机，用于根据第一脉冲信号以及脉冲信号的占空比与转子位置的映射关系，确定交流伺服电机的转子的位置。本实用新型专利技术提供的交流伺服电机控制系统，可精确确定转子的位置，进而使电机以最大转矩启动。

AC servo motor control system

The utility model provides an AC servo motor control system. Including the control system, AC servo motor provided by the utility model: PC, AC servo motor and rotor position positioning device; rotor position positioning device comprises a magnet, a magnetic rotary position sensor chip and the rotor position detection board, motor shaft magnet and AC servo motor connection, magnetic rotary position sensor chip is arranged on the rotor position detection board, and close to the magnetic device, magnetic rotary position sensor chip is also connected with the host computer; magnetic rotary position sensor chip, according to the field direction of the magnet, the first output pulse signal to the host computer; the host computer, according to the first pulse signal and the duty ratio of the pulse signal and the rotor position of the rotor mapping AC servo motor position. The AC servo motor control system provided by the utility model can accurately determine the position of the rotor, thereby enabling the motor to start with the maximum torque.

【技术实现步骤摘要】
交流伺服电机控制系统
本技术涉及电机控制技术，尤其涉及一种交流伺服电机控制系统。
技术介绍
目前，交流伺服电机已经被广泛地应用于数控机床等领域。在交流伺服电机控制系统中，一般通过矢量控制法来有效地控制电机的运转。在矢量控制中，在电机启动时，当施加在电机上的电压矢量超前转子初始位置90°时，可保证电机以最大转矩启动。因此，为了使电机以最大转矩启动，在电机启动前，需确定转子的初始位置，进而根据转子的初始位置，确定施加在电机上的电压。现有的交流伺服电机控制系统中，在系统上电，电机未转动前，控制模块通过获取电机上的增量式光电编码器输出的U、V、W脉冲信号，进而根据U、V、W脉冲信号的组合状态来确定电机转子的初始位置的模糊值，当确定了电机转子的初始位置的模糊值后，控制模块根据上述初始位置的模糊值确定第一驱动信号，并控制电机按照上述第一驱动信号启动，电机启动后，控制模块根据编码器反馈的A、B相信息以及Z相信息反推出电机转子的初始位置的准确值，然后根据上述初始位置的准确值确定第二驱动信号，并控制电机按照上述第二驱动信号启动，以调整电机的输出力矩，使电机的输出力矩满足负载特性。上述交流伺服电机控制系统中，在根据U、V、W信号的组合状态来确定电机转子的初始位置时，存在对电机的转子的初始位置定位不准确的问题，这样，当按照第一驱动信号启动电机时，使得电机不能以最大的力矩启动，并且由于在电机启动的时候确定的电机转子的初始位置不精确，因此，在电机启动后，还需要根据编码器反馈的A、B相信息以及Z相信息反推出电机转子的初始位置，这样，使得电机的控制变得复杂。
技术实现思路
本技术提供一种交流伺服电机控制系统，以解决现有的交流伺服电机控制系统在电机启动前无法精确确定转子的初始位置，进而无法使电机以最大转矩启动，且使电机的控制变得复杂的问题。本技术第一方面提供一种交流伺服电机控制系统，包括：上位机、交流伺服电机和转子位置定位装置；所述转子位置定位装置包括磁铁、磁性旋转位置传感器芯片和转子位置检测板，所述磁铁与所述交流伺服电机的电机轴连接，所述磁性旋转位置传感器芯片设置在所述转子位置检测板上，并紧靠所述磁铁远离所述电机轴的一端设置，所述磁性旋转位置传感器芯片还与所述上位机连接；所述磁性旋转位置传感器芯片，用于根据所述磁铁的磁场方向，向所述上位机输出第一脉冲信号；所述上位机，用于根据所述第一脉冲信号以及脉冲信号的占空比与转子位置的映射关系，确定所述交流伺服电机的转子的位置，并根据所述转子的位置向所述交流伺服电机输出启动电压，以使所述交流伺服电机以最大转矩运行。进一步地，所述转子位置定位装置还包括磁铁安装座；所述磁铁安装座包括电机轴安装部和磁铁安装部，所述电机轴安装部开设有第一圆柱孔，所述磁铁安装部开设有第二圆柱孔；所述电机轴的后端固定在所述第一圆柱孔中，所述磁铁固定在所述第二圆柱孔中。进一步地，所述电机轴安装部为开设有所述第一圆柱孔的柱状结构。进一步地，所述磁铁安装部为开设有所述第二圆柱孔的圆柱状结构。进一步地，所述系统还包括光栅码盘，所述光栅码盘套设在所述磁铁安装部的外表面上。进一步地，所述系统还包括编码器芯片，所述编码器芯片设置在所述转子位置检测板上，并与所述上位机连接，所述编码器芯片与所述光栅码盘构成所述系统的编码器。进一步地，所述转子位置定位装置还包括：转子位置检测板安装座，所述转子位置检测板安装座安装在所述交流伺服电机的后端盖上，所述转子位置检测板安装在所述转子位置检测板安装座上。进一步地，所述转子位置检测板安装座包括相互连通、且均为圆柱状结构的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部开设有第一通孔，所述第二固定部的底面直径与所述第一通孔的直径相同；所述第一固定部与所述交流伺服电机的后端盖连接，所述转子位置检测板盖设在所述第二固定部上。本技术第二方面提供一种交流伺服电机控制方法，应用于交流伺服电机控制系统，所述系统包括：上位机、交流伺服电机和转子位置定位装置；所述转子位置定位装置包括磁铁、磁性旋转位置传感器芯片和转子位置检测板，所述磁铁与所述交流伺服电机的电机轴连接，所述磁性旋转位置传感器芯片设置在所述转子位置检测板上，并紧靠所述磁铁远离所述电机轴的一端设置，所述磁性旋转位置传感器芯片还与所述上位机连接；所述方法包括：上位机接收所述磁性旋转位置传感器芯片上报的第一脉冲信号；其中，所述第一脉冲信号为所述磁性旋转位置传感器芯片根据所述磁铁的磁场方向获得的；所述上位机根据所述第一脉冲信号以及脉冲信号的占空比与转子位置的映射关系，确定所述交流伺服电机的转子的位置；所述上位机根据所述转子的位置向所述交流伺服电机输出启动电压，以使所述交流伺服电机以最大转矩运行。本技术提供的交流伺服电机控制系统，通过设置上位机、交流伺服电机和转子位置定位装置，且上述转子位置定位装置包括磁铁、磁性旋转位置传感器芯片和转子位置检测板，上述磁铁与上述交流伺服电机的电机轴连接，上述磁性旋转位置传感器芯片设置在上述转子位置检测板上，并紧靠上述磁铁远离所述电机轴的一端设置，上述磁性旋转位置传感器芯片还与上述上位机连接，磁性旋转位置传感器芯片可根据磁铁的磁场方向，向上述上位机输出第一脉冲信号，进而可使上位机根据上述第一脉冲信号以及脉冲信号的占空比与转子位置的映射关系，确定上述交流伺服电机的转子的位置，并根据上述转子的位置向上述交流伺服电机输出启动电压，以使上述交流电机电机以最大转矩运行。这样，在交流伺服电机启动前，通过磁铁以及紧靠磁铁设置的磁性旋转位置传感器芯片，可精确地确定交流伺服电机的转子的位置，进而可根据转子的位置有效的控制交流伺服电机启动，不仅可使得交流伺服电机以最大转矩启动，还可以简化控制过程。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例一提供的交流伺服电机控制系统的结构示意图；图2为本技术实施例二提供的交流伺服电机控制系统的结构示意图；图3为本技术实施例二提供的交流伺服电机控制系统的爆炸图；图4为本技术实施例二提供的交流伺服电机控制系统中的磁铁安装座的结构示意图；图5为本技术实施例二提供的交流伺服电机控制系统中的光栅码盘的结构示意图；图6为本技术实施例二提供的交流伺服电机控制系统中的编码器芯片与位置检测板配合的结构示意图；图7为本技术实施例二提供的交流伺服电机控制系统中的光栅码盘与编码器芯片配合的结构示意图；图8为本技术实施例二提供的交流伺服电机控制系统中的转子位置检测板安装座的结构示意图；图9为本技术交流伺服电机控制方法实施例一的流程图。附图标记说明：1：上位机；2：交流伺服电机；21：交流伺服电机的电机轴；211：电机轴的后端；22：交流伺服电机的后端盖；23：交流伺服电机的后盖；3：转子位置定位装置；31：磁铁；32：磁性旋转位置传感器芯片；33：转子位置检测板；34：磁铁安装座；341：电机轴安装部；341-1：第一圆柱孔；342：磁铁安装部；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流伺服电机控制系统，其特征在于，包括：上位机、交流伺服电机和转子位置定位装置；所述转子位置定位装置包括磁铁、磁性旋转位置传感器芯片和转子位置检测板，所述磁铁与所述交流伺服电机的电机轴连接，所述磁性旋转位置传感器芯片设置在所述转子位置检测板上，并紧靠所述磁铁远离所述电机轴的一端设置，所述磁性旋转位置传感器芯片还与所述上位机连接；所述磁性旋转位置传感器芯片，用于根据所述磁铁的磁场方向，向所述上位机输出第一脉冲信号；所述上位机，用于根据所述第一脉冲信号以及脉冲信号的占空比与转子位置的映射关系，确定所述交流伺服电机的转子的位置，并根据所述转子的位置向所述交流伺服电机输出启动电压，以使所述交流伺服电机以最大转矩运行。

【技术特征摘要】
1.一种交流伺服电机控制系统，其特征在于，包括：上位机、交流伺服电机和转子位置定位装置；所述转子位置定位装置包括磁铁、磁性旋转位置传感器芯片和转子位置检测板，所述磁铁与所述交流伺服电机的电机轴连接，所述磁性旋转位置传感器芯片设置在所述转子位置检测板上，并紧靠所述磁铁远离所述电机轴的一端设置，所述磁性旋转位置传感器芯片还与所述上位机连接；所述磁性旋转位置传感器芯片，用于根据所述磁铁的磁场方向，向所述上位机输出第一脉冲信号；所述上位机，用于根据所述第一脉冲信号以及脉冲信号的占空比与转子位置的映射关系，确定所述交流伺服电机的转子的位置，并根据所述转子的位置向所述交流伺服电机输出启动电压，以使所述交流伺服电机以最大转矩运行。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转子位置定位装置还包括磁铁安装座；所述磁铁安装座包括电机轴安装部和磁铁安装部，所述电机轴安装部开设有第一圆柱孔，所述磁铁安装部开设有第二圆柱孔；所述电机轴的后端固定在所述第一圆柱孔中，所述磁铁固定在所述第二圆柱孔中。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：茹水强，王大彧，崔伯栋，王彬杰，
申请(专利权)人：北京大豪科技股份有限公司，北京兴大豪信息技术有限公司，诸暨兴大豪科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11