一種交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括不控整流電路、復(fù)用電路、母線電容和三相全橋逆變電路，其中，復(fù)用電路包括功率開(kāi)關(guān)管、復(fù)用電阻、第一功率二極管、第二功率二極管、雙刀雙擲繼電器和三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有電路減少了兩個(gè)體積較大的功率電阻，不僅減小了系統(tǒng)的體積和重量，而且也降低了系統(tǒng)的成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，尤其是一種將上電緩沖電阻、再生制動(dòng)電阻和動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻復(fù)用的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在目前典型的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，一般均存在上電緩沖電阻、再生制動(dòng)電阻和動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻。其中上電緩沖電阻用來(lái)限制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上電時(shí)母線電容的充電電流，以防止過(guò)大的充電電流尖峰；再生制動(dòng)電阻用來(lái)泄放電機(jī)控制過(guò)程中母線泵升的電壓，以防止在電機(jī)制動(dòng)過(guò)程中回饋給母線的電能使母線電壓升高，而造成過(guò)壓危險(xiǎn)；動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻用于在交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生緊急情況時(shí)，快速停駛電機(jī)，以防止危害。這三個(gè)電阻的存在使得交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了系統(tǒng)成本，增大了系統(tǒng)體積和重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低、體積小、重量輕的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括不控整流電路、復(fù)用電路、母線電容和三相全橋逆變電路，不控整流電路的正、負(fù)極母線分別與三相全橋逆變電路的正、負(fù)極母線相連，母線電容連接在不控整流電路和三相全橋逆變電路的正、負(fù)極母線之間，復(fù)用電路包括功率開(kāi)關(guān)管、復(fù)用電阻、第一功率二極管、第二功率二極管、雙刀雙擲繼電器和三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管，第一功率二極管串聯(lián)在不控整流電路和三相全橋逆變電路的正極母線上，且第一功率二極管的負(fù)極與不控整流電路相連，第一功率二極管的正極與三相全橋逆變電路相連，復(fù)用電阻的一端與第一功率二極管的負(fù)極相連，復(fù)用電阻的另一端與功率開(kāi)關(guān)管的集電極相連，功率開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與負(fù)極母線相連，第二功率二極管的正極與功率開(kāi)關(guān)管的集電極相連，第二功率二極管的負(fù)極與第一功率二極管的正極相連，雙刀雙擲繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)分別與第一功率二極管的正極和負(fù)極相連，雙刀雙擲繼電器的常閉觸點(diǎn)分別與第二功率二極管的正極和三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管的正極相連，三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管的負(fù)極分別與三相全橋逆變電路的三相輸出端相連。
[0005]采用雙刀雙擲繼電器和復(fù)用電阻構(gòu)成的復(fù)用電路來(lái)代替現(xiàn)有的單刀雙擲繼電器和三個(gè)功率電阻構(gòu)成的切換電路，減少了兩個(gè)體積較大的功率電阻，不僅減小了系統(tǒng)的體積和重量，而且也降低了系統(tǒng)的成本。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步限定方案，不控整流電路為單相橋式整流電路。采用單相橋式整流電路對(duì)電路進(jìn)行整流。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果在于:采用雙刀雙擲繼電器和復(fù)用電阻構(gòu)成復(fù)用電路，利用復(fù)用電阻實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有系統(tǒng)中上電緩沖電阻、再生制動(dòng)電阻和動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻的相應(yīng)功能，減少了兩個(gè)功率電阻，降低了系統(tǒng)的成本，減小了系統(tǒng)的體積和重量?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為現(xiàn)有的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型的復(fù)用電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
[0010]圖3為本實(shí)用新型的繼電器Kl未接通時(shí)等效電路；
[0011]圖4為本實(shí)用新型的繼電器Kl接通時(shí)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；
[0012]圖5為本實(shí)用新型的繼電器Kl接通時(shí)等效電路。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，在現(xiàn)有的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路中，采用單刀雙擲繼電器Kl將電路分別切換到上電初始狀態(tài)、上電完成狀態(tài)和需要?jiǎng)討B(tài)制動(dòng)狀態(tài)這三個(gè)狀態(tài)，在這三個(gè)狀態(tài)的相互切換中需要用到三個(gè)功率電阻R1、R2和R3，由于交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路中的功率電阻的體積較大，且比較笨重，所以現(xiàn)有的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，增加了系統(tǒng)成本，增大了系統(tǒng)體積和重量。
[0014]如圖2所示，本實(shí)用新型的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括不控整流電路、復(fù)用電路、母線電容Cl和三相全橋逆變電路，其中，不控整流電路的正、負(fù)極母線分別與三相全橋逆變電路的正、負(fù)極母線相連，母線電容Cl連接在不控整流電路和三相全橋逆變電路的正、負(fù)極母線之間，復(fù)用電路包括功率開(kāi)關(guān)管T7、復(fù)用電阻RP、第一功率二極管D7、第二功率二極管D8、雙刀雙擲繼電器K2和三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/D11，第一功率二極管D7串聯(lián)在不控整流電路和三相全橋逆變電路的正極母線上，且第一功率二極管D7的負(fù)極與不控整流電路相連，第一功率二極管D7的正極與三相全橋逆變電路相連，復(fù)用電阻Rp的一端與第一功率二極管的負(fù)極相連，復(fù)用電阻Rp的另一端與功率開(kāi)關(guān)管的集電極相連，功率開(kāi)關(guān)管T7的發(fā)射極與負(fù)極母線相連，第二功率二極管D8的正極與功率開(kāi)關(guān)管T7的集電極相連，第二功率二極管D8的負(fù)極與第一功率二極管D7的正極相連，雙刀雙擲繼電器K2的常開(kāi)觸點(diǎn)分別與第一功率二極管D7的正極和負(fù)極相連，雙刀雙擲繼電器K2的常閉觸點(diǎn)分別與第二功率二極管D8的正極和三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/D11的正極相連，三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/D11的負(fù)極分別與三相全橋逆變電路的三相輸出端A/B/C相連。
[0015]如圖3所示，當(dāng)本實(shí)用新型的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于上電初始狀態(tài)時(shí)，雙刀雙擲繼電器K2的線圈未通電，處于自然狀態(tài)，雙刀雙擲繼電器K2的3腳/4腳分別和5腳/6腳相連，復(fù)用電路等效為:第一功率二極管D7串聯(lián)在正極母線上，且第一功率二極管D7的負(fù)極與不控整流電路相連，第一功率二極管D7的正極與三相全橋逆變電路相連，復(fù)用電阻Rp的一端與第一功率二極管的負(fù)極相連，復(fù)用電阻Rp的另一端與功率開(kāi)關(guān)管的集電極相連，功率開(kāi)關(guān)管T7的發(fā)射極與負(fù)極母線相連，第二功率二極管D8的正極與功率開(kāi)關(guān)管T7的集電極相連，第二功率二極管D8的負(fù)極與第一功率二極管D7的正極相連，三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/D11的正極與第二功率二極管D8的正極相連，三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/Dll的負(fù)極分別與三相全橋逆變電路的三相輸出端A/B/C相連。
[0016]此時(shí)，電流經(jīng)不控整流電路、復(fù)用電阻Rp、第二功率二極管D8給母線電容Cl充電，復(fù)用電阻Rp的作用相當(dāng)于現(xiàn)有電路中的上電緩沖電阻。
[0017]如圖4和5所示，當(dāng)本實(shí)用新型的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)處于上電完成狀態(tài)時(shí)，雙刀雙擲繼電器K2的線圈通電，雙刀雙擲繼電器K2吸合，雙刀雙擲繼電器K2的3腳/4腳分別和I腳/2腳相連，復(fù)用電路等效為:復(fù)用電阻Rp的一端與正極母線相連，復(fù)用電阻Rp的另一端與功率開(kāi)關(guān)管的集電極相連，功率開(kāi)關(guān)管T7的發(fā)射極與負(fù)極母線相連，第二功率二極管D8的正極與功率開(kāi)關(guān)管T7的集電極相連，第二功率二極管D8的負(fù)極與正極母線相連。
[0018]此時(shí)，三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/D11被斷開(kāi)懸空，而正極母線上的第一功率二極管D7被雙刀雙擲繼電器K2短路，復(fù)用電阻Rp的作用相當(dāng)于現(xiàn)有電路中的再生制動(dòng)電阻。
[0019]如圖2和3所示，當(dāng)本實(shí)用新型的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生意外需要?jiǎng)討B(tài)制動(dòng)時(shí)，雙刀雙擲繼電器K2的線圈斷電，雙刀雙擲繼電器K2的3腳/4腳分別和5腳/6腳相連，復(fù)用電路等效為:第一功率二極管D7串聯(lián)在正極母線上，且第一功率二極管D7的負(fù)極與不控整流電路相連，第一功率二極管D7的正極與三相全橋逆變電路相連，復(fù)用電阻Rp的一端與第一功率二極管的負(fù)極相連，復(fù)用電阻Rp的另一端與功率開(kāi)關(guān)管的集電極相連，功率開(kāi)關(guān)管T7的發(fā)射極與負(fù)極母線相連，第二功率二極管D8的正極與功率開(kāi)關(guān)管T7的集電極相連，第二功率二極管D8的負(fù)極與第一功率二極管D7的正極相連，三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/D11的正極與第二功率二極管D8的正極相連，三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/D11的負(fù)極分別與三相全橋逆變電路的三相輸出端A/B/C相連。
[0020]此時(shí)，電機(jī)繞組中的能量經(jīng)三相全橋逆變電路內(nèi)部的反并聯(lián)二極管D1/D3/D5、正極母線上反向串連的第一功率二極管D7以及三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管D9/D10/D11后，將能量消耗在復(fù)用電阻Rp上，復(fù)用電阻Rp的作用相當(dāng)于現(xiàn)有電路中的動(dòng)態(tài)制動(dòng)電阻。
[0021]本實(shí)用新型的不控整流電路、三相全橋逆變電路和母線電容Cl都為常見(jiàn)的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路。
【權(quán)利要求】
1.一種交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:包括不控整流電路、復(fù)用電路、母線電容和三相全橋逆變電路，所述不控整流電路的正、負(fù)極母線分別與三相全橋逆變電路的正、負(fù)極母線相連，所述母線電容連接在不控整流電路和三相全橋逆變電路的正、負(fù)極母線之間，所述復(fù)用電路包括功率開(kāi)關(guān)管、復(fù)用電阻、第一功率二極管、第二功率二極管、雙刀雙擲繼電器和三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管，所述第一功率二極管串聯(lián)在不控整流電路和三相全橋逆變電路的正極母線上，且第一功率二極管的負(fù)極與不控整流電路相連，第一功率二極管的正極與三相全橋逆變電路相連，所述復(fù)用電阻的一端與第一功率二極管的負(fù)極相連，復(fù)用電阻的另一端與功率開(kāi)關(guān)管的集電極相連，所述功率開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極與負(fù)極母線相連，所述第二功率二極管的正極與功率開(kāi)關(guān)管的集電極相連，第二功率二極管的負(fù)極與第一功率二極管的正極相連，所述雙刀雙擲繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)分別與第一功率二極管的正極和負(fù)極相連，所述雙刀雙擲繼電器的常閉觸點(diǎn)分別與第二功率二極管的正極和三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管的正極相連，所述三個(gè)動(dòng)態(tài)制動(dòng)用二極管的負(fù)極分別與三相全橋逆變電路的三相輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:所述不控整流電路為單相橋式整流電路。
【文檔編號(hào)】H02P27/06GK203675030SQ201320866096
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】趙承亮, 江興科, 徐正華, 吳波 申請(qǐng)人:南京埃斯頓自動(dòng)化股份有限公司, 南京埃斯頓自動(dòng)控制技術(shù)有限公司