CN204118719U - 浪涌电流抑制电路以及搭载有该电路的伺服放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种浪涌电流抑制电路以及搭载有该电路的伺服放大器，该浪涌电流抑制电路用于在具备三相全波整流电路和平滑用电容器的伺服放大器用电源中抑制向平滑用电容器的浪涌电流，该伺服放大器用电源从对伺服电动机进行通电驱动的逆变器部的正端子向负端子提供电流。本浪涌电流抑制电路具备连接于逆变器部的正端子的浪涌电流抑制用电阻、与浪涌电流抑制用电阻并联连接的晶闸管以及对三相全波整流电路的连接进行切换的电路切换部。而且，电路切换部构成为能够将三相全波整流电路的阳极侧的连接变更到浪涌电流抑制用电阻与逆变器部的正端子之间和逆变器部的负端子中的任一个。

Description

浪涌电流抑制电路以及搭载有该电路的伺服放大器

技术领域

本实用新型涉及一种根据上级控制器的指令来控制伺服电动机的伺服放大器(servo amplifier)，特别涉及一种支持DC(直流)电源输入规格和AC(交流)电源输入规格这两方的伺服放大器用的浪涌电流抑制电路以及搭载有该电路的伺服放大器。

背景技术

作为这种浪涌电流抑制电路，例如提出了一种如日本专利特开平6-276673号公报所公开的那样能够兼用于DC和AC的浪涌电流抑制电路。以往，DC电源输入规格的伺服放大器中未安装浪涌电流抑制电路的情况多，而且，即使安装了浪涌电流抑制电路也是高价品。与此相对，在一般的AC电源输入规格的伺服放大器中，浪涌电流抑制电路是常备的，相对于DC电源输入规格的伺服放大器而言浪涌电流抑制电路为廉价的结构。

在此，在仅支持DC电源输入规格的伺服放大器中内置了浪涌电流抑制电路的情况下，该伺服放大器为高价的结构。另外，在不内置于伺服放大器的情况下，需要在外部设置浪涌电流抑制电路，使用伺服放大器的用户要安装比较高价的浪涌电流抑制电路，从而因成本和工时导致用户的负担大。

实用新型内容

本实用新型的第一方面提供浪涌电流抑制电路，该浪涌电流抑制电路用于在具备由六个整流二极管构成的三相全波整流电路以及平滑用电容器的伺服放大器用电源中抑制向平滑用电容器的浪涌电流，该伺服放大器用电源从对伺服电动机进行通电驱动的逆变器部的正端子向负端子提供电流，上述平滑用电容器连接于逆变器部的正端子与负端子之间。本浪涌电流抑制电路具备：浪涌电流抑制用电阻，其连接于逆变器部的正端子；晶闸管(thyristor)，其与浪涌电流抑制用电阻并联连接；以及电路切换部，其对三相全波整流电路的连接进行切换。而且，电路切换部构成为能够将三相全波整流电路的阳极侧的连接变更到浪涌电流抑制用电阻与逆变器部的正端子之间和逆变器部的负端子中的任一个。

优选的是，在上述浪涌电流抑制电路中，基于电路切换部的连接的变更，浪涌电流抑制电路变更为支持AC电源的输入和DC电源的输入中的任一个输入的规格。

优选的是，在上述浪涌电流抑制电路中，上述电路切换部是汇流条(Busbar)。

本实用新型的第二方面提供搭载有上述浪涌电流抑制电路的伺服放大器。

在本实用新型中，设为这种结构，来兼具AC电源输入规格和DC电源输入规格，由此构成为在DC电源输入规格的伺服放大器中也使用浪涌电流抑制电路的结构。在浪涌电流抑制电路中，将AC电源输入规格的电路的晶闸管按原样使用，即使是DC电源输入规格，也能够通过借用AC电源输入规格的电路结构来构成浪涌电流抑制电路。

由此，无需另外使用DC电源输入专用的浪涌电流抑制电路，而能够使用与AC电源输入规格的电路同等的部件并通过汇流条等电路部件的小变更来廉价地制作浪涌电流抑制电路。另外，本实用新型通过在DC电源输入规格伺服放大器中配备浪涌电流抑制电路，还使得安全性提高。

本实用新型的能够成为DC电源输入规格和AC电源输入规格这两个规格的伺服放大器的浪涌电流抑制电路的特征在于，即使作为DC电源输入规格的伺服放大器也能够以廉价的电路结构来进行浪涌电流抑制，而且，该浪涌电流抑制电路使用AC电源输入规格的伺服放大器的晶闸管，即使作为DC电源输入规格也能够利用该晶闸管来抑制浪涌电流，易于从AC电源输入规格伺服放大器进行变更，具有兼容性，能够形成为廉价的结构。

另外，能够提供通过内置DC电源输入规格的浪涌电流抑制电路来用户的负担小的伺服放大器。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式中的AC电源输入规格伺服放大器的浪涌电流抑制电路图。

图2是本实用新型的实施方式中的DC电源输入规格伺服放大器的浪涌电流抑制电路图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本实用新型的实施方式。此外，本实用新型并不限定于该实施方式。

(实施方式)

图1是表示包括本实用新型的实施方式中的浪涌电流抑制电路23的伺服放大器10的结构的电路结构图。在图1中，作为伺服放大器10的电源，示出了AC电源输入规格的情况。另外，图2也是表示包括本实用新型的实施方式中的浪涌电流抑制电路23的伺服放大器10的结构的电路结构图，在图2中，作为伺服放大器10的电源，示出了DC电源输入规格的情况。这样，包括本实用新型的浪涌电流抑制电路23的伺服放大器10支持AC(交流)电源输入规格和DC(直流)电源输入规格这两方。即，在作为AC电源输入规格来使用的情况下，如图1所示，在伺服放大器10上连接AC电源51。另外，在作为DC电源输入规格来使用的情况下，如图2所示，在伺服放大器10上连接DC电源52。

并且，如图1、图2所示，在伺服放大器10上连接有上级控制器50和通过伺服放大器10进行通电驱动的伺服电动机40，该上级控制器50是用于控制伺服放大器10的上级器。通过这种结构，通过基于上级控制器50的指令等的控制，伺服放大器10执行伺服电动机40的旋转、位置控制等。

伺服放大器10具备：逆变器部11，其用于对伺服电动机40进行通电驱动；以及电源电路部12，其是本伺服放大器用的电源，对逆变器部11提供电源。电源电路部12从逆变器部11的正端子P向负端子N提供电流。

这种电源电路部12具备三相全波整流电路20、平滑用电容器21以及浪涌电流抑制电路23。

三相全波整流电路20是利用六个整流二极管22构成为桥结构而成的，在AC电源输入规格的情况下，对AC电源51的电源输入进行全波整流，正侧连接于直流电力输入线Vin。另外，AC电源输入规格的情况下的全波整流后的负侧作为所谓的地(Ground)而与地线GND连接，详情在下面说明。并且，在本实施方式中，流通比较大的电流的电源线、地线GND由适于大电流的布线用的汇流条(Busbar)构成，该汇流条是低电阻的金属板。

平滑用电容器21是为了使由三相全波整流电路20全波整流后的脉动电流输出平滑来得到稳定的直流电力而设置的。这种平滑用电容器21连接于逆变器部11的正端子P与负端子N之间。

并且，在本实施方式中，为了抑制向平滑用电容器21的浪涌电流，在直流电力输入线Vin与正端子P之间设置有浪涌电流抑制电路23。即，如图1、图2所示，浪涌电流抑制电路23利用具备晶闸管31、浪涌电流抑制用电阻30以及电路切换部32的结构，来构成用于抑制浪涌电流的电路。

在这样构成的电源电路部12中，在直流电力输入线Vin上连接有浪涌电流抑制用电阻30的一端，并且连接有晶闸管31的阳极A和三相全波整流电路20的阴极K。浪涌电流抑制用电阻30的另一端连接于正端子P。通过这种浪涌电流抑制用电阻30，抑制了从直流电力输入线Vin流向正端子P的电流。

另外，以与浪涌电流抑制用电阻30并联连接的方式连接晶闸管31。即，晶闸管31的阳极A连接于直流电力输入线Vin，晶闸管31的阴极K连接于正端子P。而且，在本实施方式中，列举了利用来自上级控制器50的晶闸管控制信号Cs对晶闸管31的栅极G进行控制的一例。

浪涌电流抑制电路23利用这种浪涌电流抑制用电阻30和晶闸管31的结构，来抑制向平滑用电容器21的浪涌电流。即，仅在启动电源前后的规定的时间内，上级控制器50进行控制使得晶闸管31为关断(OFF)状态(伺服关闭时)。由此，在电源启动时，电流流过浪涌电流抑制用电阻30，抑制了浪涌电流。另外，在规定的时间之后，上级控制器50进行控制使得晶闸管31为导通状态(伺服启动时)。由此，在平滑用电容器21被充分充电而大电流不再流动的时间点，电流流过晶闸管31。在本实施方式中，通过这样动作来抑制浪涌电流。

此外，在本实施方式中，如上所述，列举了由上级控制器50控制晶闸管31的一例，但是例如也可以是如下的结构。即，也可以构成为如下的结构：设置对逆变器部11的正端子P与负端子N之间的电压进行检测的检测电路。然后，由该检测电路对晶闸管31的栅极G进行控制，使得在电压上升到规定的电压为止的期间，电流流过浪涌电流抑制用电阻30，在超过规定的电压的时间点电流流过晶闸管31。

而且，本实施方式的浪涌电流抑制电路23还具备电路切换部32。电路切换部32构成为与三相全波整流电路20的阳极A连接，该连接进一步被切换到其它端部。具体地说，电路切换部32构成为能够将三相全波整流电路20的阳极A侧的连接变更到浪涌电流抑制用电阻30与逆变器部11的正端子P之间和逆变器部11的负端子N中的任一个。而且，形成如下的结构：能够基于电路切换部32的连接的变更来变更为支持AC电源51的输入和DC电源52的输入中的任一个输入的规格。

在AC电源输入规格的情况下，如图1所示，使用电路切换部32，进一步利用汇流条35来将三相全波整流电路20的阳极A侧连接于逆变器部11的负端子N侧。

另外，在DC电源输入规格的情况下，如图2所示，使用电路切换部3，进一步利用汇流条36来将三相全波整流电路20的阳极A侧连接于逆变器部11的正端子P侧。在DC电源输入规格的情况下，通过构成为这种结构，使来自伺服电动机40的再生电流经由三相全波整流电路20流向DC电源52侧。

如上，在本实施方式中，构成为以下结构：为了使在AC电源输入规格中使用的晶闸管31在DC电源输入规格中也能够使用，拔出汇流条35并插入汇流条36来改变布线，在电源接通时避免浪涌电流流过三相全波整流电路20，而仅使用晶闸管31。通过构成为这种结构，能够成为DC电源输入规格的浪涌电流抑制电路来抑制电源接通时的浪涌电流。

在以往的DC电源输入规格的伺服放大器中，在用户侧的上级器(上级控制器50)中准备浪涌电流抑制电路。在本实用新型中，通过将AC电源输入规格的部件按原样借用，相对于以往的DC电源输入规格而言抑制了特殊规格、再设计等的成本上升，不需要设置上级器的浪涌电流抑制电路，能够贡献于用户的成本削减，或者在上级器的浪涌电流抑制电路由于故障而不动作的情况下，在更接近伺服电动机侧的伺服放大器侧抑制浪涌电流，从而能够实现系统整体的安全性的提高。

如以上所说明的那样，关于AC电源输入规格与DC电源输入规格的切换，在将图1的AC电源输入规格中将三相全波整流电路20的阳极A侧连接于逆变器部11的负端子N侧的结构变更为图2的DC电源输入规格时，将汇流条35从基板上拔出，将汇流条36插入到电路切换部32的另一方的位置，由此能够变更为连接于逆变器部11的正端子P侧的结构。这样，特征在于，能够容易地变更为DC电源输入规格的浪涌电流抑制电路，无需对基板进行大的变更，只需进行使用AC电源输入规格的基板的小变更即可，从而还能够实现成本下降、安全性的提高。

此外，也可以不使用汇流条35、36而以如下方式变更布线：为了切换浪涌电流抑制电路的电路基板上的布线而使用DIP SW等切换开关，或者从最初将汇流条35、36的位置这两方均通过布线来连接以设为导通状态，从该状态起，通过对某一方的电路基板上的布线的一部分的切断、钻孔等来使布线断开，来对连接进行切换。

即，电路切换部32构成为能够将三相全波整流电路20的阳极A侧的连接变更到浪涌电流抑制用电阻30与逆变器部11的正端子P之间和逆变器部11的负端子N中的任一个。

也就是说，如图1、图2那样通过汇流条35、36的位置的变更来变更电路，通过汇流条35、36将三相全波整流电路20的阳极A侧的连接变更到浪涌电流抑制用电阻30与逆变器部11的正端子P之间或者逆变器部11的负端子N，由此能够在AC电源输入规格或DC电源输入规格中灵活使用。

另外，通过如本实施方式那样将浪涌电流抑制电路23内置于伺服放大器10，特别是对于到目前为止需要在外部设置浪涌电流抑制电路23的伺服放大器而言，不再需要这样的设置，用户能够更加容易地使用伺服放大器10。

本实用新型在AC电源输入规格的伺服放大器中的浪涌电流抑制电路中，能够通过电路的小变更将AC电源输入规格的伺服放大器应用为DC电源输入型伺服放大器，对于产业用等的廉价的DC电源输入规格的伺服放大器是有用的。

Claims (4)

1.一种浪涌电流抑制电路，用于在具备由六个整流二极管构成的三相全波整流电路以及平滑用电容器的伺服放大器用电源中抑制向上述平滑用电容器的浪涌电流，该伺服放大器用电源从对伺服电动机进行通电驱动的逆变器部的正端子向负端子提供电流，上述平滑用电容器连接于上述逆变器部的正端子与负端子之间，该浪涌电流抑制电路的特征在于，具备：

浪涌电流抑制用电阻，其连接于上述逆变器部的正端子；

晶闸管，其与上述浪涌电流抑制用电阻并联连接；以及

电路切换部，其对上述三相全波整流电路的连接进行切换，

其中，上述电路切换部构成为如下结构：能够将上述三相全波整流电路的阳极侧的连接变更到上述浪涌电流抑制用电阻与上述逆变器部的正端子之间和上述逆变器部的负端子中的任一个。

2.根据权利要求1所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，

基于上述电路切换部的连接的变更，上述浪涌电流抑制电路变更为支持AC电源的输入和DC电源的输入中的任一个输入的规格。

3.根据权利要求1所述的浪涌电流抑制电路，其特征在于，

上述电路切换部是汇流条。

4.一种伺服放大器，其特征在于，搭载有根据权利要求1～3中的任一项所述的浪涌电流抑制电路。