CN105470927A - 一种动态制动器以及相应的伺服驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动态制动器以及相应的伺服驱动器。其在伺服驱动器的逆变器以及伺服电机之间设置有一个动态制动器，且在动态制动器的其中一个制动电阻上串接有一个采样电阻，在该采样电阻上并联有一个保护单元，当采样电阻上的电流出现持续过大的情形，则保护单元向动态制动器的制动继电器发送一个断开触点信号，控制制动继电器的触点断开，从而保护该动态制动器不被烧坏，从而防止由于动态制动器出现故障而无法驱动伺服电机进行工作的情形发生。

Description

一种动态制动器以及相应的伺服驱动器

技术领域

本发明涉及PLC控制领域，尤其涉及一种动态制动器以及相应的伺服驱动器。

背景技术

在采用PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）的控制领域，常常会利用到伺服驱动器。其中，伺服驱动器包括控制模块和驱动模块，驱动模块一般会包括输入电路、整流电路、母线、母线电容和制动电阻、逆变器以及输出端电路等。

其中，在一些例子中，该制动电阻可以采用动态制动器的形式，其可以在故障、急停、电源断电时通过能耗制动使伺服电机快速停止。

如图1所示，示出了现有的一种动态制动器结构；该动态制动器9是设置在伺服驱动器7的逆变器之后。在连接伺服电机8的U、V、W三相上引出三根线，分别串上一个制动电阻（R1、R2、R3），这三个制动电阻再连接到一个继电器K上，当伺服电机正常工作时这个继电器K是断开的，三个相线是分离的；当需要伺服电机8制动时，则控制继电器K吸合，这个三个相线就短接到一起了，就可以实现对伺服电机8的制动工作。

但是申请人发现，现有的这种动态制动器还存在如下的不足之处：

在这种结构中，没有对动态制动电路进行保护。在一些情况下，例如，当大负载拖动伺服电机8连续转动，伺服驱动器7在动态制动过程中，电机没有停下来，则持续的大电流流过制动触点，从而可能会导致动态制动器9的电路烧坏。如果动态制动器9出现了损坏的情形，则可能会使制动触点一直处于闭合状态，会使伺服驱动器7一直报告过流而不能实现使能功能，也就无流再驱动伺服电机8再次进行工作。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明实施例提供一种动态制动器以及相应的伺服驱动器，可以在对伺服电机进行制动而在制动电阻上产生过大的电流时，动态制动器进行保护。

为了达到上述发明目的，本发明实施例提供了一种动态制动器，连接在伺服驱动器的逆变器以及伺服电机之间，包括：

制动继电器，其具有设置有两个常开继电触点的输入端，以及一个输出端；

第一制动电阻，其第一端连接在所述逆变模块输出的U相电源线上，其第二端与所述制动继电器的第一常开继电触点相连接；

第二制动电阻，其第一端连接在所述逆变模块输出的V相电源线上，其第二端与所述制动继电器的第二常开继电触点相连接；

第三制动电阻，其第一端连接在所述逆变模块输出的W相电源线上，其第二端与所述制动继电器的输出端相连接；

采样电阻，与所述第一制动电阻、第二制动电阻或第三制动电阻其中一个相串接；

保护单元，用于采集所述采样电阻两端的电流信息，当所述采集到的电流超过一基准电流且持续一定时间，则控制所述制动继电器的第一常开触点和第二常开触点断开。

其中，所述采样电阻设置在下述之一种：

串接在所述第一制动电阻与所述制动继电器的第一常开继电触点之间；

串接在所述第二制动电阻与所述制动继电器的第二常开继电触点之间；

串接在所述第三制动电阻与所述制动继电器的输出端之间。

其中，所述保护单元进一步包括：

检测单元，用于检测所述采样电阻的电流；

比较单元，用于将所述检测到的电流与预设的基准电流进行比较；

判断处理单元，用于在所述比较单元比较到所述检测到的电流大于所述基准电流，且持续时间超过一预定时间，则生成一断开触点信号，输出给所述制动断电器，控制控制所述制动继电器的第一常开触点和第二常开触点断开。

其中，所述比较单元包括一运算比较器。

相应地，本发明实施例的再一方面，提供一种伺服驱动器，其至少包括：

母线整流电路，其输入端连接三相交流电源，将该三相交流电源经整流后获得的三相直流电源输出至一母线滤波电容C1；

母线电压采样电路，与所述母线滤波电容C1并联；

逆变器，与所述母线电压采样电路并联，输出三相交流电源至伺服电机；

CPU主控制电路，其分别与所述母线电压采样电路以及一驱动电路相连，所述驱动电路与所述逆变器相连接；

在所述逆变器以及伺服电机之间设置有前述的动态制动器。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案，通过在伺服驱动器的逆变器以及伺服电机之间设置有一个动态制动器，且在动态制动器的其中一个制动电阻上串接有一个采样电阻，在该采样电阻上并联有一个保护单元，当采样电阻上的电流出现持续过大的情形，则保护单元向动态制动器的制动继电器发送一个断开触点信号，控制制动继电器的触点断开，从而保护该动态制动器不被烧坏，从而防止由于动态制动器出现故障而无法驱动伺服电机进行工作的情形发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的一种动态制动器结构；

图2是本发明提供的一种伺服驱动器的一个实施例的结构示意图；

图3是图2中动态制动器的一个实施例的结构示意图；

图4是图3中保护单元的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详见说明。

如图2所示，是本发明提供的一种伺服驱动器的一个实施例的结构示意图，在该实施例中，该伺服器至少包括：

母线整流电路，其输入端连接三相交流电源（U、V、W相电源），将该三相交流电源经整流后获得的两相直流电源输出至一母线滤波电容C1；

母线电压采样电路，与所述母线滤波电容C1并联，用于对母线滤波电容C1两端的电压进行采样；

逆变器，与所述母线电压采样电路并联，用于对两相直流电源进行逆变形成三相交流电源，并把该三相交流电源输出至伺服电机2，以控制该伺服电机2的运转；

其中，进一步包括一CPU主控制电路，其分别与所述母线电压采样电路以及一驱动电路相连，该驱动电路与所述逆变器相连接；

进一步的在所述逆变器以及伺服电机2之间设置有一个动态制动器3。

请一并参考图3所示，示出了图2中动态制动器3的一个实施例的更详细的结构示意图。在该实施例中，该动态制动器3包括：

制动继电器K，其具有设置有两个常开继电触点的输入端，以及一个输出端，该制动继电器K的两个触点为常开触点，当出现对伺服电机2进行制动情形时，其会接收到来自CPU主控制电路的控制信号，该两个触点会关闭；

第一制动电阻R1，其第一端连接在所述逆变器输出的U相电源线上，其第二端与所述制动继电器K的第一常开继电触点相连接；

第二制动电阻R2，其第一端连接在所述逆变器输出的V相电源线上，其第二端与所述制动继电器K的第二常开继电触点相连接；

第三制动电阻R3，其第一端连接在所述逆变器输出的W相电源线上，其第二端与所述制动继电器K的输出端相连接；

采样电阻R4，与所述第一制动电阻、第二制动电阻或第三制动电阻其中一个相串接，图中为与第三制动电阻相串接，即串接在所述第三制动电阻与所述制动继电器的输出端之间；可以理解的是，在其他的实施例中，该采样电阻可以串接在所述第一制动电阻与所述制动继电器的第一常开继电触点之间；或者串接在所述第二制动电阻与所述制动继电器的第二常开继电触点之间；

保护单元，用于采集所述采样电阻两端的电流信息，根据所述电流信息进行分析，当采样电阻两端的电流超过一基准电流且持续一定的时间时，则控制所述制动继电器的第一常开触点和第二常开触点断开。

如图4所示，示出了保护单元的一个实施例的示意图，在该实施例中，该进保护单元进一步包括：

检测单元，用于检测所述采样电阻的电流；

比较单元，用于将所述检测到的电流与预设的基准电流进行比较；

判断处理单元，用于在所述比较单元比较到所述检测到的电流大于所述基准电流，且持续时间超过一预定时间，则生成一断开触点信号，输出给所述制动断电器，控制控制所述制动继电器的第一常开触点和第二常开触点断开。

其中，所述比较单元包括一运算比较器。

该发明的工作原理如下：

当在伺服电机2需要进行制动时，例如出现故障、急停、电源断电等情形时，CPU主控制电路向制动继电器K发送一个控制信号，驱动该制动继电器K的两个常开触点关闭，从而将第一制动电阻R1、第二制动电阻R2、第三制动电阻R3与伺服电机2进行连接，吸收伺服电机2反馈的再生电能，从而实现能耗制动，可以使伺服电机2快速停止。

当特殊情况下，大负载拖动伺服电机2连续转动，伺服驱动器在动态制动过程中，没办法使驱动电机2停下来，这样持续的大电流即会流过制动继电器K的两个制动触点；由于在其中一个制动电阻上串接有一个采样电阻，保护电路通过检测该采样电阻上的电流值，并与一个预设的基准电流进行比较，如所述检测到的电流大于所述基准电流，且持续时间超过一预定时间，则生成一断开触点信号，输出给所述制动断电器，控制控制所述制动继电器的第一常开触点和第二常开触点断开，从而可以防止出现动态制动器由于电流过大烧坏的情形，从而可以防止由于动态制动器出现故障而无法驱动伺服电机进行工作的情形发生。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例提供的技术方案，通过在伺服驱动器的逆变器以及伺服电机之间设置有一个动态制动器，且在动态制动器的其中一个制动电阻上串接有一个采样电阻，在该采样电阻上并联有一个保护单元，当采样电阻上的电流出现持续过大的情形，则保护单元向动态制动器的制动继电器发送一个断开触点信号，控制制动继电器的触点断开，从而保护该动态制动器不被烧坏，从而防止由于动态制动器出现故障而无法驱动伺服电机进行工作的情形发生。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种动态制动器，连接在伺服驱动器的逆变模块以及伺服电机之间，其特征在于，包括：

制动继电器，其具有设置有两个常开继电触点的输入端，以及一个输出端；

第一制动电阻，其第一端连接在所述逆变模块输出的U相电源线上，其第二端与所述制动继电器的第一常开继电触点相连接；

第二制动电阻，其第一端连接在所述逆变模块输出的V相电源线上，其第二端与所述制动继电器的第二常开继电触点相连接；

第三制动电阻，其第一端连接在所述逆变模块输出的W相电源线上，其第二端与所述制动继电器的输出端相连接；

采样电阻，与所述第一制动电阻、第二制动电阻或第三制动电阻其中一个相串接；

保护单元，用于采集所述采样电阻两端的电流信息，当所述采集到的电流超过一基准电流且持续一定时间，则控制所述制动继电器的第一常开触点和第二常开触点断开。

2.如权利要求1所述的动态制动器，其特征在于，所述采样电阻设置在下述之一种：

串接在所述第一制动电阻与所述制动继电器的第一常开继电触点之间；

串接在所述第二制动电阻与所述制动继电器的第二常开继电触点之间；

串接在所述第三制动电阻与所述制动继电器的输出端之间。

3.如权利要求1所述的一种动态制动器，其特征在于，所述保护单元进一步包括：

检测单元，用于检测所述采样电阻的电流；

比较单元，用于将所述检测到的电流与预设的基准电流进行比较；

判断处理单元，用于在所述比较单元比较到所述检测到的电流大于所述基准电流，且持续时间超过一预定时间，则生成一断开触点信号，输出给所述制动断电器，控制控制所述制动继电器的第一常开触点和第二常开触点断开。

4.如权要求3所述的一种动态制动器，其特征在于，所述比较单元包括一运算比较器。

5.一种伺服驱动器，其至少包括：

母线整流电路，其输入端连接三相交流电源，将该三相交流电源经整流后获得的三相直流电源输出至一母线滤波电容C1；

母线电压采样电路，与所述母线滤波电容C1并联；

逆变器，与所述母线电压采样电路并联，输出三相交流电源至伺服电机；

CPU主控制电路，其分别与所述母线电压采样电路以及一驱动电路相连，所述驱动电路与所述逆变器相连接；

其特征在于，在所述逆变器以及伺服电机之间设置有如权利要求1至4任一项所述的动态制动器。