CN203840246U - 新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于驱动技术领域，尤其是涉及一种新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统。它解决了现有技术中的伺服驱动系统运行时耗能严重，不能合理的利用系统本身来进行能源的节约，无法满足目前社会节约能量进行可持续发展的要求等问题。包括第一电机和第二电机，第一电机与第一IPM模块相连，第二电机与第二IPM模块相连，第一IPM模块和第二IPM模块均与驱动电路相连，在驱动电路上连接有中央处理模块，本系统还包括整流桥，整流桥的正极输出端与共直流母线相连，负极输出端与负极接线相连，共直流母线和负极接线之间连接有开关电源电路。本实用新型的优点在于：设计合理、实用性强、节约能源效果显著，非常符合现代社会的发展需要。

Description

新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统

技术领域

本实用新型属于驱动技术领域，尤其是涉及一种新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统。

背景技术

数控伺服驱动系统是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数控机床等。伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量较大等特点，这类专用的电机称为伺服电机。现有技术中的伺服驱动系统运行时耗能严重，不能合理的利用系统本身来进行对能源的节约等问题，无法满足目前社会节约能量进行可持续发展战略的要求；为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。

例如，中国专利文献公开了一种双轴驱动伺服控制系统[申请号：200820235871.1]，包括交流伺服驱动器和受所述交流伺服驱动器的第一轴和第二轴，所述交流伺服驱动器包括用于驱动所述第一轴和第二轴的双周驱动单元、第一轴编码器、第二轴编码器，用于向第一轴和第二轴发送指令的指令接口，用于接收第一轴输出信号的第一轴输出接口和用于接收第二轴输出信号的第二轴输出接口将，传统的单轴控制变成双轴控制，降低了成本，减少了开支。

上述的方案虽然在一定程度上提高了驱动伺服控制系统的性能，但是该方案在系统运行时侯的能源节约方面还做得不够，没有充分利用电机的机械能，不符合社会发展的需要。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计更合理且更实用的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统包括第一电机和第二电机，所述的第一电机与第一IPM模块相连，所述的第二电机与第二IPM模块相连，且第一IPM模块和第二IPM模块均与驱动电路相连，所述的驱动电路连接在中央处理模块上，本系统还包括整流桥，所述的整流桥的正极输出端与共直流母线相连，负极输出端与负极接线相连，所述的共直流母线和负极接线之间连接有开关电源电路，所述的第一IPM模块和第二IPM模块并联在开关电源电路两极之间，所述的中央处理模块通过开关电源电路与共直流母线相连。

在上述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统中，本系统还包括电流检测模块，所述的电流检测模块的第一输入端连接在第一电机与第一IPM模块之间，第二输入端连接在第二电机与第二IPM模块之间，所述的电流检测模块的输出端与中央处理模块相连。

在上述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统中，本系统还包括故障综合检测模块，所述的故障综合检测模块连接在中央处理模块和共直流母线之间且所述的电流检测模块的输出端还与故障综合检测模块相连。

在上述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统中，所述的中央处理模块包括中央处理器，在中央处理器上连接有I/O接口、通信接口、PWM生成接口、A/D接口、故障保护接口和泵升接口；所述的泵升接口与开关电源电路相连，所述的故障综合检测模块与故障保护接口相连，所述的电流检测模块的输出端与A/D接口相连，所述的驱动电路与PWM生成接口相连。

在上述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统中，所述的中央处理器上还连接有位置速度接口，所述的位置速度接口与脉冲整形电路相连，所述的脉冲整形电路分别与第一电机和第二电机相连。

在上述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统中，所述的开关电源电路包括并列在共直流母线和负极接线之间的二极管和电容，所述的二极管上串接有三极管，所述的泵升接口连接在三极管上，所述的共直流母线上接有位于整流桥正极输出端的电阻，在共直流母线上连接有与所述电阻并联的开关。

与现有的技术相比，本实现厂家对电梯终身负责的电梯云系统的优点在于：设计合理、实用性强、节约能源效果显著，非常符合现代社会的发展需要。

附图说明

图1是本实用新型提供的框架结构示意图。

图中，第一电机1、第二电机2、第一IPM模块11、第二IPM模块21、驱动电路3、中央处理模块4、中央处理器41、I/O接口42、通信接口43、PWM生成接口44、A/D接口45、故障保护接口46、泵升接口47、位置速度接口48、整流桥5、电阻51、开关52、开关电源电路6、二极管61、电容62、三极管63、电流检测模块7、故障综合检测模块8、脉冲整形电路9。

具体实施方式

如图1所示，本新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统包括第一电机1和第二电机2，所述的第一电机1与第一IPM模块11相连，所述的第二电机2与第二IPM模块21相连，且第一IPM模块11和第二IPM模块21均与驱动电路3相连，所述的驱动电路3连接在中央处理模块4上，本系统还包括整流桥5，所述的整流桥5的正极输出端与共直流母线相连，负极输出端与负极接线相连，所述的共直流母线和负极接线之间连接有开关电源电路6，所述的第一IPM模块11和第二IPM模块21并联在开关电源电路6两极之间，所述的中央处理模块4通过开关电源电路6与共直流母线相连，本实施例采用了共直流母线，且将整流桥5和开关电源电路6与共直流母线相连，将电机机械能返回到线路中去给耗能部件使用从而节约了能源，实用性强且符合现代社会发展的需要。

具体的，本实施例中，本系统还包括电流检测模块7，所述的电流检测模块7的第一输入端连接在第一电机1与第一IPM模块11之间，第二输入端连接在第二电机2与第二IPM模块21之间，所述的电流检测模块7的输出端与中央处理模块4相连，本系统还包括故障综合检测模块8，所述的故障综合检测模块8连接在中央处理模块4和共直流母线之间且所述的电流检测模块7的输出端还与故障综合检测模块8相连，电流检测模块7和故障综合检测模块8能将系统运行信息传输给中央处理模块4，从而决定了节约下来的能源的归属，进一步的完善节能的机能。

进一步的，本实施例中所述的中央处理模块4包括中央处理器41，在中央处理器41上连接有I/O接口42、通信接口43、PWM生成接口44、A/D接口45、故障保护接口46和泵升接口47；所述的泵升接口47与开关电源电路6相连，所述的故障综合检测模块8与故障保护接口46相连，所述的电流检测模块7的输出端与A/D接口45相连，所述的驱动电路3与PWM生成接口44相连；所述的中央处理器41上还连接有位置速度接口48，所述的位置速度接口48与脉冲整形电路9相连，所述的脉冲整形电路9分别与第一电机1和第二电机2相连；所述的开关电源电路6包括并列在共直流母线和负极接线之间的二极管61和电容62，所述的二极管61上串接有三极管63，所述的泵升接口47连接在三极管63上，所述的共直流母线上接有位于整流桥5正极输出端的电阻51，在共直流母线上连接有与所述电阻51并联的开关52。

本实施例的工作原理如下，当系统中一台电机处在制动发电状态时，制动发电电机所产生的再生电能被回馈到共用的直流母线上。供其它处在耗能状态的电机吸收，从而达到既节约电能又能处理回馈电能的效果。电路中只需要一个整流桥5和一个开关电源电路6供电，当一台电机处于发电状态，传统驱动系统将这部分电能通过制动电阻进行吸收。在新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统中，另一台电机处于耗能状态下，直流母线电压降降低，而另一台电机处于发电状态时，中央处理模块4会通过运算处理，将这部分电能回馈至直流母线上，从而供给耗电状态下的电机使用。从而达到节能的效果

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了第一电机1、第二电机2、第一IPM模块11、第二IPM模块21、驱动电路3、中央处理模块4、中央处理器41、I/O接口42、通信接口43、PWM生成接口44、A/D接口45、故障保护接口46、泵升接口47、位置速度接口48、整流桥5、电阻51、开关52、开关电源电路6、二极管61、电容62、三极管63、电流检测模块7、故障综合检测模块8、脉冲整形电路9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统，包括第一电机（1）和第二电机（2），所述的第一电机（1）与第一IPM模块（11）相连，所述的第二电机（2）与第二IPM模块（21）相连，且第一IPM模块（11）和第二IPM模块（21）均与驱动电路（3）相连，所述的驱动电路（3）连接在中央处理模块（4）上，其特征在于，本系统还包括整流桥（5），所述的整流桥（5）的正极输出端与共直流母线相连，负极输出端与负极接线相连，所述的共直流母线和负极接线之间连接有开关电源电路（6），所述的第一IPM模块（11）和第二IPM模块（21）并联在开关电源电路（6）两极之间，所述的中央处理模块（4）通过开关电源电路（6）与共直流母线相连。

2.根据权利要求1所述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统，其特征在于，本系统还包括电流检测模块（7），所述的电流检测模块（7）的第一输入端连接在第一电机（1）与第一IPM模块（11）之间，第二输入端连接在第二电机（2）与第二IPM模块（21）之间，所述的电流检测模块（7）的输出端与中央处理模块（4）相连。

3.根据权利要求2所述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统，其特征在于，本系统还包括故障综合检测模块（8），所述的故障综合检测模块（8）连接在中央处理模块（4）和共直流母线之间且所述的电流检测模块（7）的输出端还与故障综合检测模块（8）相连。

4.根据权利要求3所述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统，其特征在于，所述的中央处理模块（4）包括中央处理器（41），在中央处理器（41）上连接有I/O接口（42）、通信接口（43）、PWM生成接口（44）、A/D接口（45）、故障保护接口（46）和泵升接口（47）；所述的泵升接口（47）与开关电源电路（6）相连，所述的故障综合检测模块（8）与故障保护接口（46）相连，所述的电流检测模块（7）的输出端与A/D接口（45）相连，所述的驱动电路（3）与PWM生成接口（44）相连。

5.根据权利要求4所述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统，其特征在于，所述的中央处理器（41）上还连接有位置速度接口（48），所述的位置速度接口（48）与脉冲整形电路（9）相连，所述的脉冲整形电路（9）分别与第一电机（1）和第二电机（2）相连。

6.根据权利要求4或5所述的新型节能共直流母线双轴伺服驱动系统，其特征在于，所述的开关电源电路（6）包括并列在共直流母线和负极接线之间的二极管（61）和电容（62），所述的二极管（61）上串接有三极管（63），所述的泵升接口（47）连接在三极管（63）上，所述的共直流母线上接有位于整流桥（5）正极输出端的电阻（51），在共直流母线上连接有与所述电阻（51）并联的开关（52）。