一种多轴驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多轴驱动器，包括控制单元、整流单元、直流支撑电容、再生制动单元、N个逆变单元、N个动态制动电路，其中整流单元的输出端并联连接N个逆变单元的输入端、直流支撑电容和再生制动单元，N个动态制动电路分别与N个逆变单元的输出端相连，控制单元控制逆变单元，整流单元包括串联连接的整流电路和缓冲电路，缓冲单元包括限流电阻和并联于限流电阻两端的N个常开开关，每个动态制动电路包括串联连接的电阻和常闭开关，常闭开关和所述常开开关共用同一继电器，控制单元控制所述继电器的开关状态，使继电器的数量减少，且减少了继电器的控制信号的数量，有效地降低了成本和使控制方式更加简单，提高了控制的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种多轴驱动器
本技术涉及电力电子
，尤其涉及一种多轴驱动器。
技术介绍
随着智能制造及工厂自动化生产等工业应用技术发展及需求的快速扩大，以三相永磁同步电机作为控制对象实现力矩、速度或位置等控制的伺服驱动器得到越来越广泛的关注与应用。该类伺服驱动器大多应用于电动注塑机、数控机床、印刷机械、纺织机械、工业机器人等领域，这些领域不断对伺服驱动器提出低成本与小型化等要求，因此也衍生出2轴或3轴等多轴合一高集成化的驱动器。驱动器的“轴”数表示单个驱动器可分别独立驱动电机的逆变单元数量。如图1所示，单台典型的多轴合一伺服驱动器(简称“多轴驱动器”)包括1个整流单元A1、多个逆变单元I1-In、1个再生制动单元A2、多个动态制动电路B1-Bn及1个控制单元。其中，整流单元A1与多个逆变单元I1-In之间有容值较大的直流支撑电容Cd，因此该整流单元A1必须具备限流功能，因此需要在多轴驱动器上电时刻限制整流单元A1给直流支撑电容Cd的充电电流，但在该直流支撑电容Cd充满电后的正常运行工况下不能限制整流单元A1输出电流。动态制动电路的作用是在多轴驱动器故障或者失主电时可让电机快速停转，通常N轴合一伺服驱动器就需要N个动态制动电路。在现有技术中，实现多轴驱动器整流单元限流有以下两种方式：一是如图2所示，整流单元采用半控或全控器件构成整流桥；二是如图3所示，整流单元采用三相桥式不控整流电路，再其后串接由限流电阻Rin与一个继电器常开触点K1组成的并联体的方式。动态制动电路也有两种实现方式：一是如图4所示，通过一个继电器常闭触点KnB串联一个电阻Rbn然后短接电机任意两相来实现；二是如图5所示，电机输出串接全波整流桥、继电器常闭触点Kn及电阻Rbn后与直流母线负极连接。但是经专利技术人研究，采用上述方式的多轴驱动器，虽然能实现整流单元的限流功能和动态制动电路的电机保护功能，但是控制复杂，需要的器件较多且成本较高。
技术实现思路
为解决上述技术缺陷，本技术采用的技术方案在于，提供一种采用器件少、成本低且控制简单的多轴驱动器。本技术提供一种多轴驱动器，包括控制单元、整流单元、直流支撑电容、再生制动单元、N个逆变单元、N个动态制动电路，其中所述整流单元的输出端并联连接N个逆变单元的输入端、直流支撑电容和再生制动单元，所述N个动态制动电路分别与所述N个逆变单元的输出端相连，所述控制单元控制逆变单元，所述整流单元包括串联连接的整流电路和缓冲电路，所述缓冲电路包括限流电阻和并联于所述限流电阻两端的N个常开开关，每个动态制动电路包括串联连接的电阻和常闭开关，所述常闭开关和所述常开开关共用同一继电器，所述控制单元控制所述继电器的开关状态，其中N≥2。优选地，N个常闭开关和所述N个常开开关共用N个继电器的常闭/常开触点，控制单元分别控制N个继电器的开关状态。优选地，所述整流电路为三相桥式不控整流电路。本技术通过将整流单元中N个常开开关和N各动态制动电路中的常闭开关设置为共用同一继电器，由控制单元控制继电器的开关状态，使继电器的数量减少，且减少了继电器的控制信号的数量，有效地降低了成本和使控制方式更加简单，提高了控制的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中多轴驱动器的示意图；图2为现有技术中整流单元的一种构成方式的示意图；图3为现有技术中整流单元的另一种构成方式的示意图；图4为现有技术中动态制动电路的一种构成方式的示意图；图5为现有技术中动态制动电路的另一种构成方式的示意图；图6为本技术提供的一种多轴驱动器的示意图；图7为本技术的提供的另一种多轴驱动器的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术提供了一种多轴驱动器，包括控制单元、整流单元、直流支撑电容、再生制动单元、N个逆变单元、N个动态制动电路，其中整流单元的输出端并联连接N个逆变单元的输入端、直流支撑电容和再生制动单元，N个动态制动电路分别与N个逆变单元的输出端相连，控制单元控制逆变单元，整流单元包括串联连接的整流电路和缓冲电路，所述缓冲电路包括限流电阻和并联于所述限流电阻两端的N个常开开关，每个动态制动电路包括串联连接的电阻和常闭开关，所述常闭开关和所述常开开关共用同一继电器，所述控制单元控制所述继电器的开关状态，其中N≥2。本技术通过将整流单元中N个常开开关和N各动态制动电路中的常闭开关设置为共用同一继电器，由控制单元控制继电器的开关状态，使继电器的数量减少，且减少了继电器的控制信号的数量，有效地降低了成本和使控制方式更加简单，提高了控制的可靠性。参见图6，该多轴驱动器主要包括控制单元(未示出)、整流单元A1、直流支撑电容Cd、再生制动单元A2、N个逆变单元I1-In和N个动态制动电路B1-Bn，其中N个逆变单元I1-In分别连接和驱动电机M1-Mn。整流单元A1的输出端并联连接N个逆变单元I1-In的输入端、直流支撑电容Cd和再生制动单元A2，N个动态制动电路B1-Bn分别与N个逆变单元I1-In的输出端相连，控制单元控制N个逆变单元I1-In。整流单元A1包括串联连接的整流电路D1和缓冲电路，所述缓冲电路包括限流电阻Rin和并联于所述限流电阻两端的N个常开开关K1A-KnA。每个动态制动电路包括串联连接的电阻和常闭开关，如动态制动电路B1包括串联连接的电阻Rb1和常闭开关K1b，动态制动电路Bn包括串联连接的电阻Rbn和常闭开关Knb。常闭开关Knb和常开开关KnA共用继电器Kn的常开触点和常闭触点，所述控制单元控制继电器Kn的开关状态，其中本实施例中N≥2。N个常闭开关和所述N个常开开关共用N个继电器的常闭/常开触点，控制单元分别控制N个继电器的开关状态。在多轴驱动器的输入电源L1L2L3得电时，整流单元A1通过限流电阻Rin给直流支撑电容Cd充电，直流支撑电容Cd电压到达一定值后，控制单元可控制n个继电器K1-Kn同时或分别动作，从而使相应继电器控制的常开开关KnA闭合，常闭开关KnB打开，然后多个逆变单元I1-In可以在控制单元控制下正常驱动电机M1-Mn。如果多轴驱动器故障或失电，继电器Kn也会失电，从而使常开开关KnA恢复常开状态，常闭开关KnB恢复常闭状态，此时由KnB与Rbn构成的动态制动电路Bn短接电机Mn的任意两相，从而让电机Mn产生制动力矩而停转。如果驱动器任意一轴或多轴出现故障，控制单元可只控制故障轴对应的继电器Kn动作，从而使相应动态制动电路Bn动作使电机Mn停转。参见图6，整流电路可为三相桥式不控整流电路，具体结构参见图3，当然整流电路也可为其他类型的整流电路。当N为3时，多轴驱动器实质为三轴驱动器，其示意图参见图7。以上所述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多轴驱动器，包括控制单元、整流单元、直流支撑电容、再生制动单元、N个逆变单元、N个动态制动电路，其中所述整流单元的输出端并联连接N个逆变单元的输入端、直流支撑电容和再生制动单元，所述N个动态制动电路分别与所述N个逆变单元的输出端相连，所述控制单元控制逆变单元，其特征在于，所述整流单元包括串联连接的整流电路和缓冲电路，所述缓冲电路包括限流电阻和并联于所述限流电阻两端的N个常开开关，每个动态制动电路包括串联连接的电阻和常闭开关，所述常闭开关和所述常开开关共用同一继电器，所述控制单元控制所述继电器的开关状态，其中N≥2。

【技术特征摘要】
1.一种多轴驱动器，包括控制单元、整流单元、直流支撑电容、再生制动单元、N个逆变单元、N个动态制动电路，其中所述整流单元的输出端并联连接N个逆变单元的输入端、直流支撑电容和再生制动单元，所述N个动态制动电路分别与所述N个逆变单元的输出端相连，所述控制单元控制逆变单元，其特征在于，所述整流单元包括串联连接的整流电路和缓冲电路，所述缓冲电路包括限流电阻和并联于所述限流电阻两端的N个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国建，宋晨，吴轩钦，杨文龙，周汶辉，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44