[实用新型]一种带三相电机缺相检测的数字式交流伺服驱动器

说明书

本实用新型公开了一种带三相电机缺相检测的数字式交流伺服驱动器。该伺服驱动器包括数字式交流伺服驱动器、伺服电机，其中交流伺服驱动器包括微控制器、运算放大器、电源模块、三端稳压器、功率模块、U相电流检测单元、V相电流检测单元；U相电流检测单元的一端与伺服电机的U相连接采集U相电流，另一端通过运算放大器接入微控制器；V相电流检测单元的一端与伺服电机的V相连接采集V相电流，另一端通过运算放大器接入微控制器；微控制器的输出端接入功率模块，功率模块的三个输出端分别连接伺服电机的U、V、W相；三端稳压器接入微控制器，电源模块接入运算放大器。本实用新型准确可靠、简单有效的实现了三相电机启动时的电机缺相检测。

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是一种带三相电机缺相检测的数字式交流伺服驱动器。

背景技术

三相交流电机缺相即加载在交流电机上的交流电缺少一相或者多相。当电机缺相时，电子电流急剧增大，磁场严重不均匀，表现为电机抖动不能正常转动，或者转动无力、电机带载性能下降且噪音大，更严重时会导致电机发生短路，进而因电流过大、电机发热过大而烧毁电机。因此，对交流电机进行缺相检测是很有必要的。

目前，对于交流电机缺相检测的方案，大多采用具有各种复杂元器件的检测电路来检测电压的相位差或者相电流的大小。但是，这些检测方式对检测电路和计算单元都有较多的要求，结构复杂且成本高，检测过程繁琐，不方便实际使用。而且大多电机缺相故障检测是在电机运行的时候，这种检测方式不能在三相电机启动时对其进行有效的保护。当三相电机在启动时，如果出现缺相，则三相电机在启动过程中很容易出现故障，甚至损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种准确可靠、简单有效的带三相电机缺相检测的数字式交流伺服驱动器，实现三相电机启动时的电机缺相检测。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种带三相电机缺相检测的数字式交流伺服驱动器，包括数字式交流伺服驱动器、伺服电机，其中数字式交流伺服驱动器包括微控制器、运算放大器、电源模块、三端稳压器、功率模块、U相电流检测单元、V相电流检测单元；

所述U相电流检测单元的一端与伺服电机的U相连接采集伺服电机的U相电流，另一端通过运算放大器接入微控制器；V相电流检测单元的一端与伺服电机的V相连接采集伺服电机的V相电流，另一端通过运算放大器接入微控制器；微控制器的输出端接入功率模块，功率模块的三个输出端分别连接伺服电机的U相、V相、W相；三端稳压器的输出端接入微控制器，电源模块的输出端接入运算放大器。

进一步地，所述微控制器的芯片型号为STM32F103ZET6、运算放大器的芯片型号为AD8278ARZ、电源模块的芯片型号为PDL06-24S05、三端稳压器的芯片型号为LM3940IMP-3.3，功率模块采用的芯片型号为智能IPM模块PM75RL1A120。

进一步地，所述电源模块产生5V电压给运算放大器供电，三端稳压器产生3.3V电压给微控制器供电；运算放大器接受U、V相线性光耦的输出电压，经变换后再输出给微控制器的ADC模数转换端口PIN16、PIN17；

微控制器产生的6路PWM脉冲信号PIN39～PIN44经隔离后输出给功率模块的端口PIN3、PIN7、PIN11、PIN16、PIN17、PIN18；功率模块的U、V端子经取样电阻后分别连接电机的动力信号U相和V相，功率模块的W端子直接和电机的W相连接，驱动电机运行。

进一步地，所述U相电流检测单元包括U相取样电阻、U相线性光耦；

U相取样电阻的型号为WSHP2818R0100FEB，参数指标如下：额定功率P＝10W；阻值R＝10mΩ；误差＝5％；

U相线性光耦的型号为ACPL-C79B，参数指标如下：输入信号范围＝±200mV；信号放大增益＝8.2；信号线性误差＝±5％；