一種注塑機用液電伺服系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種注塑機用液電伺服系統(tǒng)，包括伺服驅動器、壓力傳感器、稀土永磁同步伺服電機與油泵，所述伺服驅動器存儲注塑機不同工作階段的預設壓力與預設流量信號，同時接收由壓力傳感器輸出的油泵實際壓力信號，根據(jù)設定壓力與實際壓力信號的差值輸出控制信號控制稀土永磁同步伺服電機的輸出扭矩和轉速從而控制油泵的流量與壓力。運用本實用新型的液電伺服系統(tǒng)，相對于普通的液壓系統(tǒng)能夠節(jié)電60%-80%，相比變量泵系統(tǒng)也能節(jié)電30%以上，而且動態(tài)響應快、重復精度高。
【專利說明】一種注塑機用液電伺服系統(tǒng)【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電氣【技術領域】，尤其涉及一種注塑機用液電伺服系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)注塑機一般采用油壓驅動的定量泵，即不論實際用油壓流量多少，油泵都全速運轉，采用回流方式控制流量。但是實際上注塑機在每個工藝階段流量和壓力的要求是不同的，一般除了射膠液溶膠動作需要較大的壓力外，其他時間都僅需要很小的流量和壓力。傳統(tǒng)的油壓回路將多余的油旁路流回油箱內，不僅浪費了功率還提高了油溫。
[0003]現(xiàn)有技術中還有采用變量泵系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的定量泵的方案，變量泵系統(tǒng)相對于普通定量泵系統(tǒng)在節(jié)電方面有所效果，但由于電機和油泵的速度是恒定的，系統(tǒng)壓力由壓力控制閥控制，所以還是有一部分的能量損失，而且變量泵系統(tǒng)對液壓油的要求比較高，運行噪音大。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了一種動態(tài)響應速度快、重復精度高、節(jié)電效果明顯的注塑機用液電伺服系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn):一種注塑機用液電伺服系統(tǒng)，包括伺服驅動器、壓力傳感器、稀土永磁同步伺服電機與油泵，所述伺服驅動器存儲注塑機不同工作階段的預設壓 力與預設流量信號，同時接收由壓力傳感器輸出的油泵實際壓力信號，根據(jù)設定壓力與實際壓力信號的差值輸出控制信號控制稀土永磁同步伺服電機的輸出扭矩和轉速從而控制油泵的流量與壓力；其中，所述伺服驅動器包括電源模塊，所述電源模塊包括用于輸入直流電壓的輸入模塊；主繞組、MOS管、與主繞組處于同一側的供電繞組、與主繞組處于不同側的多個輸出繞組、PWM控制芯片、三極管；供電繞組一端接地另一端連接至主繞組、MOS管漏極、三極管集電極以及PWM控制芯片電壓輸入端；PWM控制芯片輸出端連接至MOS管基極，電壓輸入端還與三極管發(fā)射極相連；三極管源級接入輸入模塊；直流電壓輸入時，主繞組磁通量增加使得輸出繞組輸出直流電壓以給伺服驅動器其他模塊供電，同時三極管基射極導通使得PWM控制芯片能夠通過調節(jié)占空比以調節(jié)MOS管的導通時間從而維持輸出繞組的輸出電壓穩(wěn)定；當直流輸入電壓減小或斷開時，次繞組磁通量比供電繞組磁通量大使得供電繞組產(chǎn)生感應電流供給PWM控制芯片和MOS管，維持PWM控制芯片和MOS管在工作狀態(tài)。
[0006]進一步地，還包括MOS管漏極電壓保護模塊，所述MOS管漏極電壓保護模塊與主繞組并聯(lián)且與MOS管串聯(lián)；所述MOS管漏極電壓保護模塊包括第一電容、第一穩(wěn)壓二極管、多個串聯(lián)連接的第一電阻，第一二極管；所述第一電容、第一穩(wěn)壓二極管、第一電阻并聯(lián)連接后與第一二極管串聯(lián)連接；第一穩(wěn)壓二極管與第一二極管負極等電位設置，MOS管漏極與第一二極管正極相連。
[0007]進一步地，還包括濾波模塊，所述濾波模塊設置于輸入模塊與主繞組之間，所述濾波模塊包括三條并聯(lián)支路，第一并聯(lián)支路由第二電容構成，第二并聯(lián)支路由第一電感和第二電感構成，第三并聯(lián)支路由第三電阻和第四電阻構成；導線一端設置于第一電感和第二電感之間，另一端設置于第三電阻和第四電阻之間。
[0008]進一步地，所述主繞組中，單根繞組線的寬度為0.3至1.5毫米，繞組線之間的間隙為0.2-0.5毫米。
[0009]運用本實用新型的液電伺服系統(tǒng)，相對于普通的液壓系統(tǒng)能夠節(jié)電60%_80%，相比變量泵系統(tǒng)也能節(jié)電30%以上，而且動態(tài)響應快、重復精度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的電路原理框圖；
[0011]圖2為本實用新型的伺服驅動器中電源保護模塊的電路原理示意圖；
[0012]圖3為圖2所述電路原理不意圖的具體電路不意圖；
【具體實施方式】
[0013]請參照圖1，本實用新型的注塑機用液電伺服系統(tǒng)，包括伺服驅動器1、壓力傳感器2、稀土永磁同步伺服電機3與油泵4，所述伺服驅動器I存儲注塑機不同工作階段的預設壓力與預設流量信號，同時接收由壓力傳感器2輸出的油泵實際壓力信號，根據(jù)設定壓力與實際壓力信號的差值輸出控制信號控制稀土永磁同步伺服電機3的輸出扭矩和轉速從而控制油泵的流量與壓力。
[0014]請參照圖2，圖2為本實用新型的伺服驅動器中電源保護模塊的電路原理示意圖，圖2中伺服驅動器電源模塊，包括用于輸入直流電壓的輸入模塊10、主繞組20、MOS管30、與主繞組處于同一側的供電繞組40、與主繞組處于不同側的多個輸出繞組50、PWM控制芯片60、三極管70。
[0015]主繞組20接入輸入模塊10，多個輸出繞組50和主繞組20構成變壓器，用于將輸入直流電壓變壓后輸出至伺服驅動器的其他模塊。
[0016]供電繞組40與主繞組20處于同一側，供電繞組40 —端接地，另一端連接至主繞組20、MOS管30漏極、三極管70集電極以及PWM控制芯片60電壓輸入端。
[0017]三極管70源級接入輸入模塊10、發(fā)射極接入PWM控制芯片60電壓輸入端。
[0018]PWM控制芯片60輸出端接至MOS管30基極。
[0019]直流電壓輸入后，主繞組20和輸出繞組50構成的變壓器工作，同時三極管基射極導通使得PWM控制芯片能夠通過調節(jié)占空比以調節(jié)MOS管的導通時間從而維持輸出繞組的輸出電壓穩(wěn)定；當直流電壓輸入降低或者斷開后，輸出繞組50和供電繞組40構成變壓器，電流再次反饋給PWM控制芯片和MOS管，并且由于三極管不再處于導通狀態(tài)，使得電流不會傳送至主繞組。PWM控制芯片的電壓在直流輸入電壓斷開后仍可保持，待下次直流輸入電壓輸入時，PWM控制芯片再次開始由輸入電壓供電，供電繞組儲能。
[0020]在本實用新型中，當電路處于正常工作狀態(tài)時，PWM控制芯片和MOS管構成的控制模塊能夠正常的對輸出繞組輸出的電壓進行調節(jié)，當電路不處于正常工作狀態(tài)時，由于三極管以及供電繞組的設置使得PWM控制芯片和MOS管構成的控制模塊依然能夠正常工作，同時三極管還起到電路隔離的作用，使得主繞組和PWM控制芯片隔開，減小主繞組對PWM控制芯片的電磁干擾。
[0021 ] 請參照圖3，優(yōu)選地，本實用新型還包括濾波模塊80，所述濾波模塊80設置于輸入模塊10與主繞組20之間，所述濾波模塊80包括三條并聯(lián)支路，第一并聯(lián)支路由第二電容C2構成，第二并聯(lián)支路由第一電感LI和第二電感L2構成，第二并聯(lián)支路由第二電阻R3和第四電阻R4構成；導線801 —端設置于第一電感LI和第二電感L2之間，另一端設置于第三電阻R3和第四電阻R4之間。
[0022]采用上述電路連接的濾波模塊對直流輸入電壓濾波效果更好。
[0023]優(yōu)選地，本實用新型還包括MOS管漏極電壓保護模塊90，所述MOS管漏極電壓保護模塊90與主繞組20并聯(lián)且與MOS管30串聯(lián)；所述MOS管漏極電壓保護模塊90包括第一電容Cl、第一穩(wěn)壓二極管W1、多個串聯(lián)連接的第一電阻R1，第一二極管Dl ;所述第一電容Cl、第一穩(wěn)壓二極管W1、第一電阻Rl并聯(lián)連接后與第一二極管Dl串聯(lián)連接；第一穩(wěn)壓二極管Wl與第一二極管Dl負極等電位設置，MOS管30漏極與第一二極管Dl正極相連。
[0024]當直流輸入電壓降低或者斷開后，輸出繞組50不僅與供電繞組40構成變壓器，使得供電繞組40能夠繼續(xù)對PWM控制芯片和MOS管供電，還使得主繞組20上也產(chǎn)生反激電流。為了使得反激電流不影響MOS管電壓，MOS管漏極電壓保護模塊90將該反激電流吸收消耗。
[0025]更為優(yōu)選地，構成主繞組20的繞組線的寬度、繞組線之間的間距也是影響主繞組性能和電磁兼容性的重要參數(shù),本申請中，主繞組20的單根繞組線的寬度優(yōu)選為0.3至1.5毫米，繞組線之間的間隙優(yōu)選為0.2-0.5毫米。
[0026]為了使得電源模塊整體的工作效率更高、電磁兼容性更好，本申請還具體限定了電路中其他元器件的如下具體參數(shù)取值范圍，通過該些元器件的配合使得電源模塊性能更佳:所述第一電阻值為20-70歐姆，第一電容值為0.2至0.7微法，第二電容值為5-10皮法，第三電阻值為100-200歐姆，第四電阻值為50-70歐姆，第一電感值為0.5-1.5毫亨，第二電感值為10-25毫亨。
[0027]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【權利要求】
1.一種注塑機用液電伺服系統(tǒng)，包括伺服驅動器、壓力傳感器、稀土永磁同步伺服電機與油泵，其特征在于:所述伺服驅動器存儲注塑機不同工作階段的預設壓力與預設流量信號，同時接收由壓力傳感器輸出的油泵實際壓力信號，根據(jù)設定壓力與實際壓力信號的差值輸出控制信號控制稀土永磁同步伺服電機的輸出扭矩和轉速從而控制油泵的流量與壓力；其中，所述伺服驅動器包括電源模塊，所述電源模塊包括用于輸入直流電壓的輸入模塊；主繞組、MOS管、與主繞組處于同一側的供電繞組、與主繞組處于不同側的多個輸出繞組、PWM控制芯片、三極管；供電繞組一端接地另一端連接至主繞組、MOS管漏極、三極管集電極以及PWM控制芯片電壓輸入端；PWM控制芯片輸出端連接至MOS管基極，電壓輸入端還與三極管發(fā)射極相連；三極管源級接入輸入模塊；直流電壓輸入時，主繞組磁通量增加使得輸出繞組輸出直流電壓以給伺服驅動器其他模塊供電，同時三極管基射極導通使得PWM控制芯片能夠通過調節(jié)占空比以調節(jié)MOS管的導通時間從而維持輸出繞組的輸出電壓穩(wěn)定；當直流輸入電壓減小或斷開時，次繞組磁通量比供電繞組磁通量大使得供電繞組產(chǎn)生感應電流供給PWM控制芯片和MOS管，維持PWM控制芯片和MOS管在工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的注塑機用液電伺服系統(tǒng)，其特征在于:還包括MOS管漏極電壓保護模塊，所述MOS管漏極電壓保護模塊與主繞組并聯(lián)且與MOS管串聯(lián)；所述MOS管漏極電壓保護模塊包括第一電容、第一穩(wěn)壓二極管、多個串聯(lián)連接的第一電阻，第一二極管；所述第一電容、第一穩(wěn)壓二極管、第一電阻并聯(lián)連接后與第一二極管串聯(lián)連接；第一穩(wěn)壓二極管與第一二極管負極等電位設置，MOS管漏極與第一二極管正極相連。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的注塑機用液電伺服系統(tǒng)，其特征在于:還包括濾波模塊，所述濾波模塊設置于輸入模塊與主繞組之間，所述濾波模塊包括三條并聯(lián)支路，第一并聯(lián)支路由第二電容構成，第二并聯(lián)支路由第一電感和第二電感構成，第三并聯(lián)支路由第三電阻和第四電阻構成；導線一端設置于第一電感和第二電感之間，另一端設置于第三電阻和第四電阻之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的注塑機用液電伺服系統(tǒng)，其特征在于:所述主繞組中，單根繞組線的寬度為0.3至1.5毫米，繞組線之間的間隙為0.2-0.5毫米。
【文檔編號】H02M1/14GK203765980SQ201420086408
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月27日 優(yōu)先權日:2014年2月27日
【發(fā)明者】張小友 申請人:張小友