[實(shí)用新型]用于交流伺服驅(qū)動(dòng)器的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷電路及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821356402.5
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN208522667U
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖富全
• 申請（專利權(quán)）人: 東菱技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02P3/18
• 分類號(hào): H02P3/18
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31227
• 代理人: 張美娟

本實(shí)用新型提供一種用于交流伺服驅(qū)動(dòng)器的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷電路及系統(tǒng)，其中電路包括兩信號(hào)輸入端、一第一光耦輸入電路、一第二光耦輸入電路、一緩沖阻止電路、一STO故障輸出光耦和一STO故障信號(hào)輸出端；所述第一光耦輸入電路和所述第二光耦輸入電路的輸入端分別連接一所述信號(hào)輸入端，所述第一光耦輸入電路和所述第二光耦輸入電路的輸出端連接所述緩沖阻止電路；所述緩沖阻止電路連接所述STO故障輸出光耦，所述STO故障輸出光耦的輸出端連接所述STO故障信號(hào)輸出端。本實(shí)用新型的一種用于交流伺服驅(qū)動(dòng)器的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷電路及系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)與上位控制裝置組合應(yīng)用達(dá)到SIL3認(rèn)證等級(jí)的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷功能，且保證設(shè)備生產(chǎn)效率和開機(jī)率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷電路領(lǐng)域，尤其涉及一種用于交流伺服驅(qū)動(dòng)器的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷電路及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)機(jī)械設(shè)備遇到緊急情況，需要伺服電機(jī)立即停止工作，切斷輸出轉(zhuǎn)矩，保證設(shè)備安全；當(dāng)進(jìn)行設(shè)備檢修需要有人進(jìn)入設(shè)備運(yùn)行區(qū)域時(shí)，需要防止伺服電機(jī)意外起動(dòng)，避免發(fā)生伴有人身傷害的事故。通常采用如下兩種做法：(1)通過按下急停開關(guān)，關(guān)斷伺服驅(qū)動(dòng)器輸入電源上的交流接觸器，切斷輸入電源，使得伺服電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩關(guān)斷；(2)將開關(guān)信號(hào)接到伺服驅(qū)動(dòng)器的I/O口，或者通過通訊接口，伺服驅(qū)動(dòng)器通過軟件關(guān)斷伺服電機(jī)的輸出扭矩。

對(duì)于上述方案(1)，這樣切斷驅(qū)動(dòng)器的電源，往往并不能快速關(guān)斷驅(qū)動(dòng)器的電流輸出和電機(jī)的扭矩輸出。因?yàn)轵?qū)動(dòng)器的直流母線上會(huì)儲(chǔ)存一定的能量，在驅(qū)動(dòng)器主電源斷開后，一部分直流母線殘余的能量仍然可以讓驅(qū)動(dòng)器再運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，直到直流母線電壓過低為止。同時(shí)，隨著機(jī)械的復(fù)雜程度提高，傳動(dòng)和運(yùn)動(dòng)軸數(shù)不斷增加，采用這種方式必然使得整個(gè)系統(tǒng)變得更復(fù)雜，元器件的數(shù)量、接線數(shù)量，以及因此帶來的工程設(shè)計(jì)實(shí)施量也因此而增加。此外，切斷驅(qū)動(dòng)器輸入電源，每次安全停機(jī)后的設(shè)備恢復(fù)生產(chǎn)，不得不重復(fù)驅(qū)動(dòng)器的上電初始化過程，進(jìn)一步延長了設(shè)備故障停機(jī)的時(shí)間，影響了設(shè)備生產(chǎn)效率和開機(jī)率。

對(duì)于上述方案(2)，當(dāng)伺服驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)程序異常的情況下，難以保證伺服電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩可靠關(guān)斷，不能保證設(shè)備和操作人員的安全。

國際電工委員會(huì)發(fā)布的IEC61800-5-2標(biāo)準(zhǔn)《可調(diào)速的電動(dòng)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)第5-2部分:功能安全要求》，針對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)等系統(tǒng)提出了功能安全要求，符合功能安全技術(shù)要求的伺服驅(qū)動(dòng)器將支持安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷(STO)等安全功能。IEC61508標(biāo)準(zhǔn)(《電氣/電子/可編程電子安全系統(tǒng)的功能安全》)提出安全完整性等級(jí)(SIL)的概念來衡量安全功能的可靠程度，將其劃分成4個(gè)等級(jí)，工業(yè)領(lǐng)域的最高等級(jí)為SIL3。滿足SIL3的STO功能能夠帶來更高的安全性，是發(fā)展的趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種用于交流伺服驅(qū)動(dòng)器的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷電路及系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)與上位控制裝置組合應(yīng)用達(dá)到SIL3認(rèn)證等級(jí)的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷功能，且保證設(shè)備生產(chǎn)效率和開機(jī)率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于交流伺服驅(qū)動(dòng)器的安全轉(zhuǎn)矩關(guān)斷電路，包括兩信號(hào)輸入端、一第一光耦輸入電路、一第二光耦輸入電路、一緩沖阻止電路、一STO故障輸出光耦和一STO故障信號(hào)輸出端；所述第一光耦輸入電路和所述第二光耦輸入電路的輸入端分別連接一所述信號(hào)輸入端，所述第一光耦輸入電路和所述第二光耦輸入電路的輸出端連接所述緩沖阻止電路；所述緩沖阻止電路連接所述STO故障輸出光耦，所述STO故障輸出光耦的輸出端連接所述STO故障信號(hào)輸出端。

優(yōu)選地，第一光耦輸入電路和所述第二光耦輸入電路分別包括：

一第一電阻，所述第一電阻的第一端連接一所述信號(hào)輸入端；

一雙向光電耦合器，所述雙向光電耦合器的一第一輸入端連接所述第一電阻的第二端，所述雙向光電耦合器的一第二輸入端接地，所述雙向光電耦合器的一第一輸出端接地；

一第二電阻，所述第二電阻連接于所述雙向光電耦合器的所述第一輸入端和所述第二輸入端之間；