[发明专利]初级绕组分段结构永磁同步直线电机的控制装置

说明书

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种初级绕组分段结构同步直线电机的控制装置。

背景技术

直线电机不需要中间转换机构而将电能直接转换成直线运动所需的机械能，在响应速度快及大推力系统中得到广泛的应用。与其它类型的电机相比较而言，由于直线同步电机具有较高的效率和功率因数，在实际应用中具有较好的应用前景；并且随着永磁材料的发展，特别是在高性能永磁材料NdFeB出现后，永磁直线同步电机(PMLSM)因其力能指标高、损耗小、响应速度快等特点在与其他高速精密系统相对比时，具有很大的优越性。在数控机床、高速运输、电磁弹射和提升系统等领域都有着广泛的应用前景。永磁直线同步电机根据结构特点进行分类，可分为长初级短次级(LPSS)型与短初级长次级(SPLS)型两种，其中短初级长次级型直线同步电机在运行过程中，其动子需要与供电电缆相连，给系统的正常工作，尤其是长行程电机系统的作业带来不便，而且还影响到整个系统的可靠性和安全性。因此在长行程电机控制装置中，不宜采用短初级长次级型直线同步电机；长初级短次级型直线同步电机由于其初级较长，电感较大，存在较大的损耗，从而降低了系统的效率。

发明内容

本发明为了解决长初级短次级型直线同步电机初级较长，电感大，损耗高，系统效率低的问题，而提出的一种初级绕组分段结构永磁同步直线电机的控制装置。

初级绕组分段结构永磁同步直线电机的控制装置，它包括结构相同的第一信号隔离电路模块和第二信号隔离电路模块；它还包括处理器电路模块、直线位移检测装置、直线位移接口电路模块、第一变频器驱动模块和第二变频器驱动模块；直线位移检测装置的直线位移差分信号输出端与直线位移接口电路模块的直线位移差分信号输入端相连；直线位移接口电路模块的直线位移信号输出端分别与处理器电路模块的第一直线位移信号输入端和第二直线位移信号输入端相连；处理器电路模块的第一驱动信号输出端和第二驱动信号输出端分别通过第一信号隔离电路模块和第二信号隔离电路模块与第一变频器驱动模块的驱动信号输入端和第二变频器驱动模块的驱动信号输入端相连，所述直线位移接口电路模块由第一芯片、第二芯片、第一电阻至第九电阻和第一电容至第九电容组成；第一电阻的一端与第二电阻的一端相连；第一电阻的另一端分别与第二电容的一端和第一芯片的第一运算放大器的正相输入端相连；第二电阻的另一端与第一电容的一端相连；第二电容的另一端分别与第三电容的一端和地线相连；第一电容的另一端与第三电阻的一端相连，第三电阻的另一端分别与第三电容的另一端和第一芯片的第一运算放大器的负相输入端相连；第四电阻的一端与第五电阻的一端相连；第四电阻的另一端分别与第五电容的一端和第一芯片的第二运算放大器的正相输入端相连；第五电阻的另一端与第四电容的一端相连；第五电容的另一端分别与第六电容的一端和地线相连；第四电容的另一端与第六电阻的一端相连，第六电阻的另一端分别与第六电容的另一端和第一芯片的第二运算放大器的负相输入端相连；第七电阻的一端与第八电阻的一端相连；第七电阻的另一端分别与第八电容的一端和第一芯片的第三运算放大器的正相输入端相连；第八电阻的另一端与第七电容的一端相连；第八电容的另一端分别与第九电容的一端和地线相连；第七电容的另一端与第九电阻的一端相连，第九电阻的另一端分别与第九电容的另一端和第一芯片的第三运算放大器的负相输入端相连；第一芯片的第一运算放大器～第三运算放大器的输出端分别与第二芯片的第一反向器的输入端、第三反向器的输入端和第五反向器的输入端相连；第二芯片的第一反向器的输出端与第二芯片的第二反向器的输入端相连；第二芯片的第三反向器的输出端与第二芯片的第四反向器的输入端相连；第二芯片的第五反向器的输出端与第二芯片的第六反向器的输入端相连；第一电阻的一端、第一电容的另一端、第四电阻的一端、第四电容的另一端、第七电阻的一端和第七电容的另一端共同组成了直线位移接口电路模块直线位移差分信号输入端；第二芯片的第二反向器的输出端、第四反向器的输出端和第六反向器的输出端即为直线位移接口电路模块的直线位移信号输出端，处理器电路模块采用美国TI公司生产的型号为TMS320F2808的芯片，第一芯片采用型号为DS3486的芯片，第二芯片采用型号为74LVC14的芯片。

本发明实现了对初级绕组分段结构的直线电机的良好控制，同时还具备低功耗、高可靠性的优点。

附图说明