[發(fā)明專利]一種高響應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)的欠過(guò)壓保護(hù)裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610971375.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108023332A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代兵;哈韜;王廣宇;陳猛;李東輝;王志成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)高精數(shù)控智能技術(shù)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H3/20
• 分類(lèi)號(hào): H02H3/20;H02H3/24;H02H9/04;H02H3/04;G01R19/165
• 代理公司: 沈陽(yáng)科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發(fā)明涉及一種高響應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)的欠過(guò)壓保護(hù)裝置和方法，裝置包括：開(kāi)關(guān)電源、電壓檢測(cè)電路、電壓參考電路和比較電路；所述開(kāi)關(guān)電源與電壓檢測(cè)電路、比較電路順序連接，所述電壓參考電路與開(kāi)關(guān)電源、比較電路連接；所述開(kāi)關(guān)電源輸入端用于輸入母線電壓。方法包括開(kāi)關(guān)電源將母線電壓縮放后發(fā)送至電壓檢測(cè)電路；電壓檢測(cè)電路進(jìn)行反向、濾波后得到檢測(cè)電壓發(fā)送至比較電路；電壓參考電路將開(kāi)關(guān)電源輸出電壓轉(zhuǎn)換成參考電壓輸入至比較電路；比較器將參考電壓和檢測(cè)電壓進(jìn)行比較，得到電平信號(hào)用于判斷母線電壓的過(guò)壓。本發(fā)明針對(duì)性強(qiáng)，不同工況造成的欠過(guò)壓要求不同，采用分級(jí)保護(hù)的措施，利用率和使用壽命變長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于數(shù)控伺服控制領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種高響應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)的欠過(guò)壓保護(hù)方法。

背景技術(shù)

高性能交流伺服系統(tǒng)作為高速高精密數(shù)控機(jī)床、高速數(shù)字化機(jī)械、集成電路制造和封裝設(shè)備等的重要驅(qū)動(dòng)裝置，在現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。隨著產(chǎn)品加工質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)交流伺服系統(tǒng)的性能要求也越來(lái)越苛刻。進(jìn)給伺服系統(tǒng)的響應(yīng)能力很大程度上決定了數(shù)控系統(tǒng)的加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)效率，高響應(yīng)已經(jīng)成為高性能伺服的重要標(biāo)志。

同時(shí)，伺服控制器保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性也是伺服控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)之一。伺服工作時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到各種工作狀況，如：過(guò)載、負(fù)載短路、橋臂直通、過(guò)高的電流增長(zhǎng)率、過(guò)高的電壓增長(zhǎng)率、散熱不好或者故障導(dǎo)致器件過(guò)熱等，這些因素都會(huì)影響伺服的正常工作。特別是在惡劣的工業(yè)環(huán)境下，保護(hù)系統(tǒng)還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)誤保護(hù)或者保護(hù)緩慢的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)工作不正常甚至損壞器件。隨著交流伺服技術(shù)研究的不斷深入，系統(tǒng)保護(hù)環(huán)節(jié)的合理設(shè)計(jì)成為非常重要的內(nèi)容之一。一個(gè)控制系統(tǒng)能否正常工作，除了各環(huán)節(jié)能保證正常工作，還要考慮一些外在干擾因素對(duì)系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)應(yīng)具有自我保護(hù)功能。完善的保護(hù)環(huán)節(jié)，不僅可以延長(zhǎng)裝置的使用壽命，也使其可靠性大為提高。

隨著先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)的性能要求也越來(lái)越高。高品質(zhì)的伺服應(yīng)具備快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，以使系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)跟隨性能，盡快消除負(fù)載擾動(dòng)對(duì)電機(jī)速度的影響。而要實(shí)現(xiàn)高響應(yīng)，必須要面臨的一個(gè)問(wèn)題就是在啟停，特別是換向時(shí)對(duì)機(jī)械的沖擊。傳統(tǒng)的高響應(yīng)伺服由于這種沖擊造成過(guò)壓損壞的故障率一直很高，因此，在充分發(fā)揮電機(jī)性能，保證伺服快速響應(yīng)的同時(shí)如何設(shè)計(jì)一套具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)和穩(wěn)定可靠的伺服控制器保護(hù)系統(tǒng)顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高響應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)的欠過(guò)壓保護(hù)方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種高響應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)的欠過(guò)壓保護(hù)裝置，包括：開(kāi)關(guān)電源、電壓檢測(cè)電路、電壓參考電路和比較電路；

所述開(kāi)關(guān)電源與電壓檢測(cè)電路、比較電路順序連接，所述電壓參考電路與開(kāi)關(guān)電源、比較電路連接；所述開(kāi)關(guān)電源輸入端用于輸入母線電壓。

所述開(kāi)關(guān)電源包括變壓器以及與其連接的電壓縮放電路和整流濾波器；所述電壓縮放電路的輸入端和整流濾波器的輸入端均與變壓器輸出端連接；電壓縮放電路的輸出端與電壓檢測(cè)電路連接；整流濾波器輸出端與電壓參考電路連接。

所述電壓縮放電路包括二極管、電阻和電容；二極管的負(fù)極與變壓器輸出端連接，正極經(jīng)電阻R11、并聯(lián)的電阻和電容后接地；電容還并聯(lián)有濾波電路；濾波電路正輸出端與電壓檢測(cè)電路輸入端連接，濾波電路正輸出端與負(fù)輸出端之間連有可變電阻。

所述電壓檢測(cè)電路包括電阻、反向比例放大器、濾波器和二極管；所述反向比例放大器的輸入端通過(guò)電阻與電壓縮放電路輸出端連接，反向比例放大器的輸出端通過(guò)濾波器輸出檢測(cè)電壓至比較電路；濾波器輸出端與第一二極管正極、第二二極管負(fù)極連接，第一二極管負(fù)極與電源連接，第二二極管正極接地。