阅读说明：本技术 一种基于可控硅模块的仿真转台制动系统 (Simulation revolving stage braking system based on silicon controlled rectifier module ) 是由 梅许文 江海滨 张旭明 罗小兵 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：一种基于可控硅模块的仿真转台制动系统,包括RTX控制系统、交流伺服驱动器、可控硅模块及交流无刷电机,所述RTX控制系统分别与交流伺服驱动器、PCI1723板卡、可控硅模块连接,所述PCI1723板卡与交流伺服驱动器连接,所述交流伺服驱动器与交流无刷电机连接,所述可控硅模块通过功率电阻与交流无刷电机连接。本发明在仿真转台正常工作时,由RTX控制系统根据角度反馈组成的闭环系统,实时计算并通过PCI1723板卡输出模拟量DA值给交流伺服驱动器,交流伺服驱动器在电流环模式下驱动交流无刷电机运行；在转台出现异常报警时,一方面RTX控制系统切断交流伺服驱动器的使能信号及DA信号,另一方面给出信号控制可控硅模块,实现交流无刷电机的安全制动。(The utility model provides a emulation revolving stage braking system based on silicon controlled rectifier module, includes RTX control system, exchanges servo driver, silicon controlled rectifier module and exchanges brushless motor, RTX control system is connected with exchanging servo driver, PCI1723 integrated circuit board, silicon controlled rectifier module respectively, PCI1723 integrated circuit board is connected with exchanging servo driver, exchange servo driver and exchange brushless motor and be connected, the silicon controlled rectifier module passes through power resistance and is connected with exchanging brushless motor. When the simulation turntable normally works, a closed loop system formed by an RTX control system according to angle feedback calculates in real time and outputs an analog quantity DA value to an alternating current servo driver through a PCI1723 board card, and the alternating current servo driver drives an alternating current brushless motor to operate in a current loop mode; when the turntable gives an abnormal alarm, on one hand, the RTX control system cuts off an enabling signal and a DA signal of the alternating current servo driver, and on the other hand, a signal is given to control the silicon controlled module, so that the safe braking of the alternating current brushless motor is realized.)

一种基于可控硅模块的仿真转台制动系统

技术领域

本发明涉及一种基于可控硅模块的仿真转台制动系统。

背景技术

仿真转台是导弹导引头或天线设备在实验室半实物仿真的主要设备，能够实现被测设备所需的空间姿态角度变换、空间速度或加速度变化以及空间飞行轨迹的的生成。仿真转台的性能除了静态指标要求较高之外，更重要的是动态指标，如大速度、大加速度、摇摆运动的频率响应。由于被测设备尺寸及视场角的要求，多数暗室仿真转台采用有限角度范围的方案，这对转台出现异常情况短时间制动提出了较高要求。

转台制动在控制系统出现以下保护时发生：1、位置运动时的超差保护（因某种原因不能达到指定位置，差值超过设置的阈值）；2、速率运动下的超差保护（实际速度超过指定速度，且大于阈值）；3、摇摆正弦运动下的超差保护；4、超出限位传感器时的保护。通常情况下，当转台出现这些现象时，控制系统给定交流驱动器的模拟量信号会清零，同时将驱动器使能信号切断。此时转台处于自由状态，如果故障前的速度或加速度较大，由于惯性，限位转台会撞击限位块，负载产品有可能收到不可逆的损毁。当电气系统设计有制动电路时，能够有效避免转台失控产生的损失。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种基于可控硅模块的仿真转台制动系统，以解决上述背景技术中的问题，本发明改进了传统短接制动的缺陷，由于交流无刷电机绕组的电阻较小，当短接制动发生时产生较大的短路电流，使交流无刷电机瞬时产生较大的制动力矩，同时，电路还设计有功率电阻，在速度较大制动发生时，功率电阻能分担一半左右的瞬间高压，电流明显减小，避免交流无刷电机的损坏。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种基于可控硅模块的仿真转台制动系统，包括RTX控制系统、交流伺服驱动器、可控硅模块及交流无刷电机，所述RTX控制系统分别与交流伺服驱动器、PCI1723板卡、可控硅模块连接，所述PCI1723板卡与交流伺服驱动器连接，所述交流伺服驱动器与交流无刷电机连接，所述可控硅模块通过功率电阻与交流无刷电机连接。

进一步，所述可控硅模块为SKKH系列可控硅模块。

有益效果

与现有技术相比本发明具有以下优点。

本发明由SKKH系列的可控硅控模块制通断的短接制动，当转台出现异常时，RTX控制系统发出报警指令控制可控硅模块的通断，可控硅模块只有通和断两种状态，不会出现导通以后不能断开的问题，外接的功率电阻能够有效减小制动电流，避免交流无刷电机的损坏。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明交流无刷电机的制动原理图Ⅰ；

图3是本发明交流无刷电机的制动原理图Ⅱ。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，一种基于可控硅模块的仿真转台制动系统，包括RTX控制系统1、交流伺服驱动器2、可控硅模块3及交流无刷电机5，所述RTX控制系统1分别与交流伺服驱动器2、PCI1723板卡6、可控硅模块3连接，所述PCI1723板卡6与交流伺服驱动器2连接，所述交流伺服驱动器2与交流无刷电机5连接，所述可控硅模块3通过功率电阻4与交流无刷电机5连接。

所述可控硅模块3为SKKH系列可控硅模块。

所述RTX控制系统1、PCI1723板卡6、交流伺服驱动器2以及交流无刷电机5构成转台正常运行的回路。

所述RTX控制系统1、可控硅模块3、功率电阻4以及交流无刷电机5构成转台异常运行的处理回路。

由于仿真转台实时性仿真的需求，转台的控制基于RTX控制系统1，在仿真转台正常工作时，由RTX控制系统1根据角度反馈组成的闭环系统，计算出模拟量DA值给交流伺服驱动器2，交流伺服驱动器2在电流环模式下驱动交流无刷电机5运行；当转台出现异常报警时,一方面RTX控制系统1切断交流伺服驱动器2的使能信号及DA信号，另一方面给出信号控制可控硅模块3，实现交流无刷电机5的安全制动。

仿真转台由RTX控制系统1、PCI1723板卡6、交流伺服驱动器2、交流无刷电机5构成转台正常运行的回路；由RTX控制系统1、可控硅模块3、功率电阻4、交流无刷电机5构成转台异常运行的处理回路；所述异常情况通常包括以下种类：1、位置运动时的超差保护（因某种原因不能达到指定位置，差值超过设置的阈值）；2、速率运动下的超差保护（实际速度超过指定速度，且大于阈值）；3、摇摆正弦运动下的超差保护；4、超出限位传感器时的保护。

本发明在具体实施时，首先，在仿真转台正常运行时，RTX控制系统1作为整个转台控制大闭环的位置环，接收角度反馈信息，实时计算并通过PCI1723板卡6给出模拟量DA值给交流伺服驱动器2，交流伺服驱动器2构成控制系统的电流环驱动交流无刷电机5运行；当异常报警信号发生时，RTX控制系统1一方面通过PCI1723板卡6切断模拟量信号，另一方面如图3所示，发出综合报警信号，触发继电器KA，继电器线包得电后三路常开触电闭合，直流电压同时使三个可控硅阳极和阴极导通，如图2所示，此时电机UVW间通过功率电阻R1、R2、R3串联，功率电阻4可以起到分压限流的作用，交流无刷电机5也瞬时产生了较大的反向力矩，从而实现制动的效果。