CN105067927B - 一种伺服驱动器制动电阻回路检测方法 - Google Patents

一种伺服驱动器制动电阻回路检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种伺服驱动器制动电阻回路检测方法，该方法包括在伺服驱动器投入工作之前，对伺服驱动器的直流母线进行预充电，然后接通制动电阻回路，通过比较接通制动电阻回路前后的直流母线电压值，并通过相应的计算来判断制动电阻回路是否存在故障，防止因为制动电阻回路故障造成直流母线过压，本发明所提供的检测方法，在无需额外增加硬件成本的同时，能直接有效地检测出制动电阻断线或阻值不匹配，以便于准确地查找出导致直流母线故障的原因。

Description

一种伺服驱动器制动电阻回路检测方法
技术领域
本发明涉及伺服驱动器制动回路安全检测领域。
背景技术
伺服驱动器，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分。
目前，在伺服驱动器设计中，大多采用电压型交-直-交的拓扑结构。伺服驱动器先将工频交流电源通过整流器变换成直流，再通过逆变器变换成可控频率和电压的交流，以实现对电机的控制，处于工频交流电源和变频交流输出的中间直流环节则采用大电容滤波，称之为直流母线。
当电机处于电动状态时，能量从交流电源侧输出，通过整流器实现整流，经直流母线再经逆变器流向电机；当电机处于发电状态时，能量经逆变器回馈至直流母线单元。由于整流器通常采用二极管不控整流，回馈至直流母线的能量无法继续流向交流电源侧，从而导致直流母线电压不断升高，将严重威胁到功率器件的安全，因而对直流母线过压的保护在整个伺服驱动器中就显得尤为重要。
而在现有技术中，目前常见做法是在伺服驱动器正常工作时，对直流母线电压进行监控，当直流母线电压高于保护设定值时，输出直流母线电压过压信号。
但是上述做法仍存在以下问题：在伺服驱动器直流母线出现过压时，有可能是因为制动回路异常造成的，也有可能是别的原因造成的，采用现有技术中的上述做法，一旦出现直流母线电压过压的情况，难以确定制动回路是否仍然正常工作，即制动回路是否是造成直流母线过压的原因，从而导致难以筛选和定位造成直流母线电压过压的故障原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伺服驱动器制动电阻回路检测方法，使得用户能够迅速确定制动回路是否是造成直流母线过压的原因，并有效降低出现直流母线电压过压的故障概率。
一种伺服驱动器制动电阻回路检测方法，在伺服驱动器投入工作之前，首先对直流母线进行预充电，并记录预充电完成时的直流母线电压值；接着使制动电阻投入工作，同时采集直流母线电压值的变化情况；当直流母线电压不再变化时，记录此时的直流母线电压值，并断开制动电阻回路开关，利用两次记录的直流母线电压值得出制动电阻的计算值，并与制动电阻的设定值进行比较，则偏差小于规定范围值则输出制动电阻回路正常信号；若偏差大于规定范围值，则输出制动电阻回路异常信号，若偏差大于规定范围值，则输出制动电阻回路异常信号。
本发明提供的伺服驱动器制动电阻回路检测方法，能够在伺服驱动器正常工作之前就对制动电阻回路进行检测，从而避免了在直流母线出现过压之后才进行相应的保护动作，有效地防止了功率器件的损坏；并且本发明中的检测方法所依赖的电路结构简单，在无需额外增加硬件成本的同时，能直接有效地检测出制动电阻断线或阻值不匹配，以便于在伺服驱动器投入工作之后，操作人员在直流母线出现故障时，准确地查找出导致直流母线故障的原因。
附图说明
图1 本发明伺服驱动器制动电路回路示意图。
具体实施方式
结合具体实施例对伺服驱动器制动电阻回路检测方法进行具体说明如下：
步骤1：在伺服驱动器工作之前，首先对直流母线进行预充电，充电完成后保持预充电回路开关处于断开状态，并记录预充电完成时的直流母线电压值U1；接着闭合制动电阻回路开关使制动电阻回路投入工作，同时采集直流母线电压值的变化情况；当直流母线电压不再变化时，记录此时的直流母线电压值U2，并断开制动电阻回路开关；
步骤2：若电压值U2大于等于电压值U1，则直接判断制动电阻回路出现故障，输出制动电阻回路异常告警信号，伺服驱动器进入故障保护状态，不允许伺服驱动器投入工作，结束检测；
步骤3：若电压值U2小于等于电压值U1，则利用两次记录的直流母线电压值U1和U2得出制动电阻回路的计算值R2’，计算公式为R2’=U2/(U1-U2)*R1 ，其中电阻R1为图1中预充电回路的串联电阻；
步骤4：比较制动电阻回路设定值R2和计算值R2’，若| R2’-R2|≤5%R2 ，则认为制动电阻回路正常，否则认为制动电阻回路异常，比如制动电阻回路断线或者制动电阻不匹配等原因；若检测结果为制动电阻回路正常，则闭合预充电回路开关，伺服驱动器进入正常工作状态；若检测结果为制动电阻回路异常，则输出制动电阻回路异常告警（断线或制动电阻不匹配）信号，伺服驱动器进入故障保护状态，不允许伺服驱动器投入工作，结束检测。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种伺服驱动器制动电阻回路检测方法，其特征在于：在伺服驱动器投入工作之前，首先对直流母线进行预充电，并记录预充电完成时的直流母线电压值U1；接着使制动电阻投入工作，同时采集直流母线电压值的变化情况；当直流母线电压不再变化时，记录此时的直流母线电压值U2，并断开制动电阻回路开关，若电压值U2大于等于电压值U1，则直接判断制动电阻回路出现故障，输出制动电阻回路异常告警信号；若电压值U2小于电压值U1，则利用两次记录的直流母线电压值以及预充电回路中的串联电阻值计算得出制动电阻的计算值，并与制动电阻的设定值进行比较，偏差小于规定范围值，则输出制动电阻回路正常信号；若偏差大于规定范围值，则输出制动电阻回路异常信号。
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