[發(fā)明專利]一種大功率控制驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)裝置及控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610916351.6
• 申請(qǐng)日: 2016-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN107968618A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于洋;汪遠(yuǎn)銀;宋浩;岳彩銳;魏思維;郭喜彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): H02P29/024
• 分類號(hào): H02P29/024
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種大功率控制驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)裝置，其特征在于：包括驅(qū)動(dòng)模塊(1)、繼電器(2)、泄放電阻(3)、金屬屏蔽罩(4)、控制模塊(5)、安裝板(6)、斷路器(7)、風(fēng)扇組件(8)、柜體(9)、控制信號(hào)連接器(10)；柜體(9)內(nèi)部頂層安裝有安裝板(6)，驅(qū)動(dòng)模塊(1)安裝在安裝板(6)左側(cè)，驅(qū)動(dòng)模塊(1)右側(cè)安裝有控制模塊(5)和繼電器(2)，繼電器(2)位于控制模塊(5)下端，控制模塊(5)外安裝有金屬屏蔽罩(4)；安裝板(6)下安裝有泄放電阻(3)和斷路器(7)，泄放電阻(3)和斷路器(7)通過(guò)橫梁結(jié)構(gòu)固定在柜體(9)上；柜體(9)外壁上安裝有風(fēng)扇組件(8)和控制信號(hào)連接器(10)，控制信號(hào)連接器(10)通過(guò)線纜與控制模塊(5)相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率控制驅(qū)動(dòng)器的保護(hù)裝置，其特征在于：通過(guò)控制信號(hào)連接器(10)不僅可以將控制驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行狀態(tài)傳輸給保護(hù)裝置，也可以將保護(hù)裝置的控制狀態(tài)傳輸給控制驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)控制驅(qū)動(dòng)器可以通過(guò)該接口對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行控制。

3.一種大功率控制驅(qū)動(dòng)器的控制系統(tǒng)，其特征在于：包括檢測(cè)單元、邏輯狀態(tài)控制單元、故障保持單元、控制驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)檢測(cè)單元及功率處理單元；檢測(cè)單元由檢測(cè)電路構(gòu)成，邏輯比較單元由比較電路構(gòu)成，邏輯控制單元主要由邏輯電路組成，功率處理單元包括隔離驅(qū)動(dòng)電路及MOSFET功率實(shí)現(xiàn)回路。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大功率控制驅(qū)動(dòng)器的控制系統(tǒng)，其特征在于：所述MOSFET功率實(shí)現(xiàn)回路原理為：CTR1與CTR4兩個(gè)控制信號(hào)控制著大功率場(chǎng)效應(yīng)管Q1的導(dǎo)通情況；利用MOSFET的輸出特性，通過(guò)門極電壓控制MOSFET的輸出電流，抑制母線電流，達(dá)到泄放能量控制的目的；通過(guò)改變CTR4的電壓調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管Q1的輸出電流從而達(dá)到可以調(diào)整泄放速度與泄放能量的作用；場(chǎng)效應(yīng)管Q2與CTR2組成的支路與Q1功能完全一致，起到分流的作用，通過(guò)調(diào)節(jié)CTR5的電壓調(diào)節(jié)Q2的泄放能力；為保證泄放的高可靠性，加入大功率泄放電阻組成第三條泄放回路，通過(guò)三條支路的泄放回路，增強(qiáng)了電路的泄放能力，也提高了系統(tǒng)的可靠性。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種大功率控制驅(qū)動(dòng)器的控制系統(tǒng)，其特征在于：控制過(guò)程包括如下步驟：

一、保護(hù)裝置與控制驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行連接，其主要有控制信號(hào)和動(dòng)力信號(hào)連接，控制信號(hào)中主要包含CAN總線信號(hào)和控制器I/O狀態(tài)輸出信號(hào)；

二、啟動(dòng)保護(hù)裝置，待其自檢成功后，運(yùn)行保護(hù)裝置，首先檢測(cè)控制驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)，其狀態(tài)正常時(shí)，閉合CTR6啟動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器，運(yùn)行控制驅(qū)動(dòng)器程序驅(qū)動(dòng)電機(jī)，否則傳輸故障字，運(yùn)行狀態(tài)自檢；

三、在控制驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行過(guò)程中，若由于電機(jī)減速制動(dòng)引起短時(shí)能量回灌使得母線電壓達(dá)到電壓閾值，則閉合CTR1，保護(hù)裝置通過(guò)調(diào)節(jié)CTR4的電壓幅值調(diào)節(jié)場(chǎng)效應(yīng)管Q1的輸出電流，從而達(dá)到調(diào)整泄放速度與泄放能量的作用；若反灌能量太大，母線電流達(dá)到設(shè)定閾值1，閉合CTR1、2，通過(guò)調(diào)節(jié)CTR4和CTR5大幅度調(diào)整保護(hù)裝置泄放能量，若母線電流達(dá)到設(shè)定閾值2或溫度達(dá)到設(shè)計(jì)閾值，斷開CTR6，閉合CTR3快速泄放母線電容上能量；

四、若在控制驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行過(guò)程中母線電壓出現(xiàn)波動(dòng)，母線電流突然變大，可以通過(guò)打開CTR1，調(diào)節(jié)CTR4通過(guò)Q1進(jìn)行母線電流限流，若母線電流過(guò)大，使得Q1溫度達(dá)到溫度閾值則打開CTR2，調(diào)節(jié)CTR4和CTR5通過(guò)Q1和Q2對(duì)母線電流進(jìn)行限制；在運(yùn)行過(guò)程中若Q1、Q2溫度已達(dá)到溫度閾值，斷開CTR6，閉合CTR3快速泄放母線電容上能量，對(duì)保護(hù)裝置起到保護(hù)作用；

五、控制驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)完成試驗(yàn)后，控制CTR6關(guān)閉保護(hù)裝置，閉合CTR3快速泄放母線電容上能量，關(guān)閉控制驅(qū)動(dòng)器。