CN108462142B - 一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法，其特征在于，首先根据伺服驱动器实时母线电压Vdc与所采用的能耗制动逻辑，确定实时能耗制动电压Udc；其次根据能耗制动电压Udc、能耗制动热时间常数τbrake、能耗制动电阻阻值Rb与额定功率Pb，实时计算能耗制动热容量然后合理设置热过载保护阈值即可实现能耗制动热过载保护；当然也可以根据实时能耗制动热容量Tcapacity，选择合适的制动电阻。

Description

一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法
技术领域
本发明涉及伺服驱动器控制领域，特别涉及一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法。
背景技术
鉴于工农业生产需求的不断提高，对于高性能伺服驱动器运动轨迹的规划日益严苛，由此必然存在母线电压剧烈泵升的情况。此时便需要伺服驱动器既能充分发挥能耗制动作用，又能有效实现能耗制动热过载保护。
现有能耗制动热过载保护方法及其存在的问题：
①通过埋设附加热敏元器件或者温度传感器，经过模拟或者数字处理的方法实现能耗制动热过载保护，该方法即增加了伺服系统成本，也存在保护不稳定的问题；
②通过实测制动电阻过载倍数与过载时间的关系，拟合一条能耗制动热过载保护曲线，该方法存在实现方式繁琐、普适性差并且缺失散热曲线的问题；
③通过实测制动电压、制动占空比与制动电阻温度的实际关系，拟合一条能耗制动热过载保护曲线，该方法同样存在实现方式复杂、普适性差并且缺失散热曲线的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法，以克服现有技术所存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案，一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法：首先根据伺服驱动器实时母线电压Vdc与所采用的能耗制动逻辑，确定实时能耗制动电压Udc；其次根据能耗制动电压Udc、能耗制动热时间常数τbrake、能耗制动电阻阻值Rb与额定功率Pb，实时计算能耗制动热容量 其中，Ts为能耗制动热容量采样时间，为前一次(即kTs时刻)能耗制动热容量，为本次(即(k+1)Ts时刻)能耗制动热容量。
优选的，用户可以根据实际需要，通过调整热过载保护阈值甚至能耗制动热时间常数τbrake，实现能耗制动热过载保护。
优选的，用户可以根据实时能耗制动热容量Tcapacity，选择合适的外部制动电阻，或者合理规划运动轨迹。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明基于通用能耗制动电路即可实现，不增加伺服系统成本；实现方法简单、鲁棒性强，同时适用于能耗制动热过载积热与散热两种工况；同时适用于内部制动与外部制动两种工作模式；简单调整热过载保护阈值，甚至能耗制动时间常数τbrake，便可以有效实现能耗制动热过载保护。
附图说明
图1是本发明的能耗制动热过载保护框图；
图2是实时能耗制动电压Udc示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
结合图1，本发明首先根据伺服驱动器实时母线电压Vdc与所采用的能耗制动逻辑，确定实时能耗制动电压Udc。
如图2所示，在[0,t5]时间内满足
其中，为前一次采样母线电压，为当前采样母线电压，Vce为功率器件导通压降。
然后，根据能耗制动电压Udc、能耗制动热时间常数τbrake、能耗制动电阻阻值Rb与额定功率Pb，实时计算能耗制动热容量Tcapacity：
其中，Ts为能耗制动热容量采样时间，为前一次(即kTs时刻)能耗制动热容量，为本次(即(k+1)Ts时刻)能耗制动热容量。
用户可以根据实际需要，通过简单调整热过载保护阈值甚至能耗制动热时间常数τbrake，有效的实现能耗制动热过载保护；也可以根据实时能耗制动热容量Tcapacity，选择合适的外部制动电阻，或者合理规划运动轨迹。
本发明基于通用能耗制动电路即可实现，不增加伺服系统成本；实现方法简单、鲁棒性强，同时适用于能耗制动热过载积热与散热两种工况；同时适用于内部制动与外部制动两种工作模式。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法，其特征在于，首先根据伺服驱动器实时母线电压Vdc与所采用的能耗制动逻辑，确定实时能耗制动电压Udc；其次根据能耗制动电压Udc、能耗制动热时间常数τbrake、能耗制动电阻阻值Rb与额定功率Pb，实时计算能耗制动热容量然后合理设置热过载保护阈值即可实现能耗制动热过载保护；当然也可以根据实时能耗制动热容量Tcapacity，选择合适的制动电阻；其中，Ts为能耗制动热容量采样时间，为前一次kTs时刻能耗制动热容量，为本次(k+1)Ts时刻能耗制动热容量。
2.根据权利要求1所述的一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法，其特征在于，根据伺服驱动器实时母线电压Vdc与所采用的能耗制动逻辑，确定实时能耗制动电压Udc；在制动功率器件关断时Udc＝0；在制动功率器件开通时：其中，为前一次采样母线电压，为当前采样母线电压，Vce为功率器件导通压降。
3.根据权利要求1所述的一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法，其特征在于，用户既可以根据实际需要，通过调整热过载保护阈值实现能耗制动热过载保护；也可以根据实时能耗制动热容量Tcapacity，选择合适的外部制动电阻，或者合理规划运动轨迹。
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