交流伺服电机驱动控制器单元电路的设计分析.pdf

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1、万方数据第34卷第3期2008年6月农业装备技术AgriculturalEquipment＆TechnologyV01．34№．3Jun．2008交流伺服电机驱动控审Ⅱ器单元电路的设计分析高菊玲(江苏农林职业技术学院机电系)摘要：介绍了以专用控制芯片MC33035为核心构成交流伺服电机驱动控制器的设计过程和特点，并详细介绍了该系统控制电路、保护电路、驱动电路的工作原理和电路设计及元器件选择情况。关键词：交流伺服；驱动；控制器Abstract：Thispaperinvestigatesthedesi

2、gnoftheACservomotor-drivencontrollerwhichismadeofspe—cial-purposecontrolchipMC33035includingtheconstructionofmaincontrolcircuits，thedrivingofpowersemiconductor．Thissystemactuationelectriccurrentisbig，cantheproandconrevolution，openstopsfreely．Andthissy

3、stemhasthecharacteristicwhicharethestructuresimply，theperformancefine，thead-justmentconvenien4thepowersourcesolesimpleandSOon，comparesinthepriceandthesalneperfor-manceexchangeandthedirectcurrentmachinealsowantstobecheapmore．Thispaperdetailsthesystemco

4、ntrolcircuitprotectioncircuit，drivingcircuitandtheworkingprincipleofcircuitdesignsituation．Keyword：ACServo；drive；controller近年来。随着人类生活水平不断提高，环境保护越来越引起人们重视，加上能源日趋紧张，没有污染的绿色环保型交流伺服电机驱动的各种电动车或电动驱动机械，已被人们越来越广泛地应用，在农业机械设计中也大量应用交流伺服电机驱动。如今，一个驱动电源就可驱动三相6个开关管，

5、从而大大简化了外围电路尤其是驱动电路的设计，驱动控制器电路的设计过程如下。1控制电路1．1电路图控制电路的电路图如图1所示。1．2工作原理。从电机转子位置检测器送来的三相位置检测信号A、B、C送人MC33035，经芯片内部译码电路结合正反转控制、起停控制、制动控制、电流检测等控制逻辑信号的状态，经运算后，产生三相驱动电路上、下桥臂开关器件共6路控制信号，其中三相上桥臂(高端)控制信号用于完成电机的换向控制，三相下桥臂(低端)控制信号为PWM脉冲，通过脉宽调制实现调速功能。上、下桥臂协调工作产生电机

6、正常驱动所需的三相方波电压。为防止上、下桥臂出现短路，芯片内的逻辑电路对驱动信号时序进行了控制，避免三相桥式电路上下桥臂出现同时导通的危险。为总第145期防止霍尔信号受干扰，在其三个输人端可加去耦电容，以降低干扰，增加系统稳定性。图1控制电路MC33035交流伺服电机控制器正向／反向输出可通过翻转定子绕组上的电压来改变电机转向。当输入状态改变时，指定传感器输入编码将从高电平变为低电平，从而改变整流时序，使电机改变旋转方向。电机通／断控制可由输出使能来控制，当该管脚开路时，连接到正电源的内置上拉电阻

7、将会启动顶部和底部驱动输出时序。而当该脚接地时，顶端驱万方数据AET农业装备技术动输出将关闭，并将底部驱动强制为低，从而使电动机停转。1．3控制芯片的选择直流电机集成控制芯片选择MC33035，MC33035是ONSemiconductor(安森美半导体)公司的高性能第二代单片无刷直流电动机控制器，包含实现一个全性能三相或四相电动机开环控制系统所需的全部功能。MC33035设计用于传感器电气相位为600／300。或120。／2400的无刷直流电动机运行，也可有效地控制有刷直流电动机，工作电压为10

8、—30V，它有2种封装方式：SOIC一24(MC33035Dw)，PDIP-24(MC33035P)。该集成电路的典型控制功能包括PWM开环速度控制，使能控制(起动或停止)，正反转控制和能耗制动控制，适当加上一些外围元件，可实现软起动。MC33035的管脚连接图如图2所示。图2MC33035管脚连接图2保护电路2．1电路图保护电路的电路图如图3所示。2．2工作原理当LM358的3脚接通36V电源时，经内部电压比较器比较，在l脚输出高电平使二极管D10截止，这样MC33035的7脚悬