基于PoE的集成式电机的制作方法

基于poe的集成式电机
技术领域
1.本实用新型涉及一种电机，尤其是涉及一种基于poe的集成式电机。


背景技术：

2.以太网供电poe(power over ethernet)是一种借助于通信电缆的远程直流输电方法，基于ip终端以太网传送数据的同时，又可以满足直流供电的要求。poe技术具有节约成本，节省空间，提升可靠性等优点，目前poe技术发展已越发成熟，但还没有广泛应用于电机驱动产品中。
3.以往基于以太网通信的集成式电机，供电和通信接口是相互独立的，电机上会有单独的电源接口和通信接口，使用上是通过外部的供电电源连接到电机的电源端口进行供电，而通信电缆连接到通信接口只是进行数据传输。这种传统的供电方案具有不少缺陷，电源连接器的存在限制了集成式电机的结构设计，不利于设计出紧凑小巧的结构，并且会增加成本，由于电源线和供电电源的存在，用户设备布线更为复杂，且需要更大的空间，成本和风险也会相应增加，使用上也不具备很好的便利性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于poe的集成式电机。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.根据本实用新型的一个方面，提供了一种基于poe的集成式电机，包括相互连接的电机本体以及驱动器，所述的驱动器包括通信板、功率板和控制板，所述的通信板包括poe电源管理单元，所述的通信板与控制板连接，所述的poe电源管理单元与功率板连接，所述的功率板分别与控制板和电机本体连接。
7.作为优选的技术方案，所述的通信板还包括通信接口和以太网变压器，所述的通信接口通过以太网变压器分别与控制板和poe电源管理单元连接。
8.作为优选的技术方案，所述的poe电源管理单元包括依次连接的poe电源芯片和dc/dc电源芯片，所述的poe电源芯片与以太网变压器连接，所述的dc/dc电源芯片与功率板连接。
9.作为优选的技术方案，所述的通信接口为rj45连接器。
10.作为优选的技术方案，所述的通信接口为m12连接器。
11.作为优选的技术方案，所述的功率板包括分别与dc/dc电源芯片连接的ldo芯片、gate电压采集电路和h桥驱动电路，所述的ldo芯片、gate电压采集电路和h桥驱动电路分别与控制板连接，所述的h桥驱动电路与电机本体连接。
12.作为优选的技术方案，所述的ldo芯片为3.3v ldo芯片。
13.作为优选的技术方案，所述的控制板包括相互连接的dsp芯片和控制芯片，所述的dsp芯片与h桥驱动电路连接，所述的dsp芯片与以太网变压器连接，所述的控制芯片包括
phy芯片和arm芯片。
14.作为优选的技术方案，所述的控制板还包括分别与控制芯片连接的用于设置以太网地址的旋钮开关和用于显示电机状态的led显示器。
15.作为优选的技术方案，该电机还包括编码器。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
17.(1)节约成本
18.省去电源连接器及其连接走线，降低集成式电机产品成本；用户可省去电源线，可降低用户设备成本。
19.(2)节省空间
20.去除电源连接器，集成式电机结构设计更加紧凑小巧；无需单独的电源线，对于系统来说可以降低用户设备整体空间。
21.(3)提升可靠性
22.系统电源回路更小，抗干扰更强，可靠性更好。
23.(4)提升易用性和通用性
24.线束少，使用上更加简单，无需使用特制的电源线，只需使用标准的网线，通用性好。
附图说明
25.图1为本实用新型驱动器的结构示意图；
26.图2为本实用新型采用rj45连接器的电机结构示意图；
27.图3为本实用新型采用m12连接器的电机结构示意图；
28.图4为本实用新型采用rj45连接器的电机爆炸结构示意图一；
29.图5为本实用新型采用rj45连接器的电机爆炸结构示意图二；
30.图6为本实用新型采用m12连接器的电机爆炸结构示意图一；
31.图7为本实用新型采用m12连接器的电机爆炸结构示意图二；
32.其中1为通信板，2为功率板，3为控制板，4为电机本体，11为rj45连接器，12为以太网变压器，13为poe电源管理单元，131为poe电源芯片，132为dc/dc电源芯片，14为m12连接器，21为ldo芯片，22为gate电压采集电路，23为h桥驱动电路，31为控制芯片，32为dsp芯片，33为旋钮开关，34为led显示器，5为编码器，6为后盖，7为驱动器外壳。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
34.实施例1
35.本实用新型将poe技术应用于集成式电机中，去除电源连接器，使用通信电缆和通信接口进行供电和数据传输。
36.如图1所示，一种基于poe的集成式电机，包括相互连接的电机本体4以及驱动器，
所述的驱动器包括通信板1、功率板2和控制板3，所述的通信板1包括poe电源管理单元13，所述的通信板1与控制板3连接，所述的poe电源管理单元13与功率板2连接，所述的功率板2分别与控制板3和电机本体4连接；
37.所述的通信板1接收耦合信号后，将信号解耦，一部分生成电机驱动的功率电压信号给功率板2，一部分生成控制电机的通信信号给控制板3，其中耦合信号通过poe电源将ethernet网络信号和电源信号进行耦合后得到。
38.其中通信板1，用于实现poe信号解耦，负责驱动器外设及通信信号的应答和处理。功率板2，用于将解耦后得到的poe电源进行dc/dc电压转换，输入给h桥驱动电机，与此同时ldo生成3.3v控制电给控制系统供电。控制板3，用于实现电机控制以及反馈信号处理。
39.所述的通信板1还包括通信接口和以太网变压器12，所述的通信接口通过以太网变压器12分别与控制板3和poe电源管理单元13连接。所述的poe电源管理单元13包括依次连接的poe电源芯片131和dc/dc电源芯片132，所述的poe电源芯片131与以太网变压器12连接，所述的dc/dc电源芯片132与功率板2连接。
40.如图4、图5所示，所述的通信接口为rj45连接器11。
41.所述的功率板2包括分别与dc/dc电源芯片132连接的ldo芯片21、gate电压采集电路22和h桥驱动电路23，所述的ldo芯片21、gate电压采集电路22和h桥驱动电路23分别与控制板3连接，所述的h桥驱动电路23与电机本体4连接。所述的ldo芯片21为3.3v ldo芯片，该3.3v ldo芯片生成的3.3v控制电源输送给控制板供电。
42.所述的控制板3包括相互连接的dsp芯片32和控制芯片31，所述的dsp芯片32与h桥驱动电路23连接，所述的dsp芯片32与以太网变压器12连接，所述的控制芯片31包括phy芯片和arm芯片。
43.所述的控制板3还包括分别与控制芯片31连接的用于设置以太网地址的旋钮开关33和用于显示电机状态的led显示器34。
44.本实用新型的原理如下：
45.1)信号耦合。ethernet网络信号通过poe电源将ethernet网络信号和电源信号耦合后通过一根公共网线输出。
46.2)信号传输。上述耦合信号通过普通网线传输，输入到集成式poe电机。
47.3)信号解耦。上述耦合后的信号在驱动器内部通过poe变压器将信号解耦，一部分生成电机驱动的功率电压，一部分生成控制电机的通信信号。
48.实施例2
49.如图6
‑
7所示，所述的通信接口为m12连接器14。其余同实施例1。
50.实施例3
51.该电机还包括编码器5，编码器为可选项，开环控制型产品无编码器，闭环控制型产品带编码器。其余同实施例1或2。
52.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。