具有容错性的伺服驱动模块制造技术

本发明专利技术提供了一种具有容错性的伺服驱动模块，包括输入端口、伺服单元主电路、制动电阻端口、输出端口、采样控制电路以及辅助电源；伺服单元主电路包括输入EMI滤波模块、整流模块、软启动及制动电路、主功率模块、第一电容以及第二电容；EMI滤波模块的输入端与输入端口连接，输出端与整流模块的输入端相连接；整流模块的输出端与主功率模块相连接于P、N端；第二电容与主功率模块的P、N端相连接；软启动及制动电路包括第一电阻和第一继电器；第一电阻的一端与第一继电器的一端相连接于P端，第一电阻的另一端与第一继电器的另一端及第一电容的正端连接；第一电容的负端接至N端。本发明专利技术能现实动力线的接入容错，而不损坏本模块。

Fault-tolerant Servo Drive Module

【技术实现步骤摘要】
具有容错性的伺服驱动模块
本专利技术涉及工业控制与自动化领域，尤其涉及一种具有容错性的伺服驱动模块。
技术介绍
目前市面上的伺服驱动模块，通常采用各种防呆接端子及各种标识来规范输入及输出动力线的接入方法，但在生产、老化及机床整改过程中，这种方法总规避不了操作人员的粗心，操作人员错误的接线导致伺服驱动电路严重损坏，造成一定的甚至不可逆转的损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有容错性的伺服驱动模块，旨在用于解决现有的伺服驱动模块无法避免因操作人员接线错误造成的电路损坏的问题。本专利技术是这样实现的：本专利技术提供一种具有容错性的伺服驱动模块，包括输入端口、伺服单元主电路、制动电阻端口、输出端口、采样控制电路以及辅助电源；所述伺服单元主电路的输入端接至所述输入端口，输出端接至所述输出端口；所述制动电阻端口与所述伺服单元主电路相连接；所述采样控制电路的输入端与所述辅助电源的输出端连接，输出端与所述伺服单元主电路相互连接；所述辅助电源与所述伺服单元主电路互相连接；所述伺服单元主电路包括输入EMI滤波模块、整流模块、软启动及制动电路、主功率模块、第一电容C1以及第二电容C2；所述EMI滤波模块的输入端与所述输入端口连接，输出端与所述整流模块的输入端相连接；所述整流模块的输出端与所述主功率模块相连接于P、N端；所述第二电容C2与所述主功率模块的P、N端相连接；所述第一电容C1为电解电容，所述第二电容C2为高频电容；所述软启动及制动电路包括第一电阻R1和第一继电器J1；所述第一电阻R1的一端与第一继电器J1的一端相连接于P端，所述第一电阻R1的另一端与第一继电器J1的另一端及第一电容C1的正端连接；所述第一电容C1的负端接至N端。进一步地，所述伺服驱动单元主电路还包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三电阻R3、第二电阻R2以及第一光耦U1；所述的第一二级管D1和第二二级管D2的阳极分别接至整流模块输入的R1、S1端，所述第一二极管D1和第二二极管D2的阴极同时与第三电阻R3的一端连接；所述第三电阻R3的另一端接至辅助电源的输入端；所述第二电阻R2的一端与整流模块输入的T1端连接，另一端接至第一光耦U1的阳极；所述第一光耦U1的阴极与N端连接，集电极接电源VCC，发射极接采样控制电路的输入端。进一步地，所述软启动及制动电路还包括第三二级管D3以及第七功率管Q7；所述第三二极管D3的阴极接至制动电阻端口的BK1端，阳极接第一电容C1的正极；所述第七功率管Q7的源极接N端，漏极接制动电阻端口的BK2端。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的这种具有容错性的伺服驱动模块，能现实动力线的接入容错，而不损坏本模块，避免了不规范操作对伺服驱动模块带来的损坏，且无需添加太多器件，充分发挥了电路结构简单、控制电路简单的优势，不需要采用特需的防呆端子，降低了成本，特别适用替代现有的伺服驱动模块。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种具有容错性的伺服驱动模块的框图；图2为本专利技术实施例提供的一种具有容错性的伺服驱动模块的电路图；图3为常规的伺服驱动模块的电路图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供一种具有容错性的伺服驱动模块，包括输入(R、S、T)端口11、伺服单元主电路13、制动电阻端口(BK1、BK2)12、输出(U、V、W)端口14、采样控制电路15以及辅助电源16；所述伺服单元主电路13的输入端接至所述输入端口11，输出端接至所述输出端口14，用于实现能量的传递和转换；所述制动电阻端口12用于外接制动电阻，其与所述伺服单元主电路13相连接，通过外接制动电阻及伺服单元主电路13中的制动管泄放P，N母线的制动能量；所述采样控制电路15的全称为采样&逻辑控制、显示及接口电路，其输入端与所述辅助电源16的输出端连接，输出端与所述伺服单元主电路13及外接伺服电机相互连接，用于接收伺服单元主电路13及外部伺服电机的采样及反馈信号，并发出控制信号给伺服单元主电路13，控制伺服电机的运行；所述辅助电源16与所述伺服单元主电路13互相连接，用于供电并实现对外部动力线缆的容错处理。具体地，如图2所示，所述伺服单元主电路13包括输入EMI滤波模块7、整流模块8、软启动及制动电路9、主功率模块10、第一电容C1以及第二电容C2；所述EMI滤波模块7的输入端与所述输入端口11连接，输出端与所述整流模块8的输入端相连接；所述整流模块8的输出端与所述主功率模块10相连接于P、N端，所述主功率模块10为IGBT、IPM或MOS模块单元；所述第二电容C2与所述主功率模块10的P、N端相连接；所述第一电容C1为大容量的电解电容，可以是多个电容串联、并联及串并联的组合，所述第二电容C2为高频电容。所述软启动及制动电路9包括第一电阻R1、第一继电器J1、第三二级管D3、第八三级管Q8以及第七功率管Q7；所述第一电阻R1的一端与第一继电器J1的一端相连接于P端，所述第一电阻R1的另一端与第一继电器J1的另一端及第一电容C1的正端连接；所述第一电容C1的负端接至N端；所述第一继电器J1的线包的一端1接电源VCC1，线包的另一端2接第八三级管Q8的集电极，所述第八三级管Q8的发射极接N端。通过上述方案，若将输入到R、S、T端的220V或380V和的动力线接至U、V、W端，而将U、V、W端的动力线原本接到电机的线缆接至R、S、T端，这时220V或380V电压经过主功率模块10的内置二级管整流，整流后的电压一路直接加在P，N端及C2两端，C2为高频电容，输入电压对C2形成的浪涌电流很小，另一路经过软启动电阻R1缓慢的给C1充电，这个时候C2上的充电电流被R1限制，也不会形成过高的冲击电流，因此错接对电路不会造成损坏。优选地，所述软启动及制动电路9还包括第三二级管D3；所述第三二极管D3的阴极接至制动电阻端口12的BK1端，阳极接第一电容C1的正极；所述第七功率管Q7的源极接N端，漏极接制动电阻端口12的BK2端。若将T端的动力线错接到BK1端，在BK1端为交流正半周时D3反向截至，防止对电路造成损坏。优化上述实施例，所述伺服驱动单元主电路13还包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三电阻R3、第二电阻R2以及第一光耦U1；所述的第一二级管D1和第二二级管D2的阳极分别接至整流模块8输入的R1、S1端，所述第一二极管D1和第二二极管D2的阴极同时与第三电阻R3的一端连接；所述第三电阻R3的另一端接至辅助电源16的输入端；所述第二电阻R2的一端与整流模块8输入的T1端连接，另一端接至第一光耦U1的阳极；所述第一光耦U1的阴极与N端连接，集电极接电源VCC，发射极接采样控制电路15的输入端。上述方案中，第二电阻R2及第一光耦U1检测T端的动力线信号，通过光耦侧将信号传递到采样控制电路15，只有R、S、T端的动力线正确的接入，采样控制电路15才发出信号控制软启动及制动电路9中的Q8导通，使继电器J1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有容错性的伺服驱动模块，其特征在于：包括输入端口、伺服单元主电路、制动电阻端口、输出端口、采样控制电路以及辅助电源；所述伺服单元主电路的输入端接至所述输入端口，输出端接至所述输出端口；所述制动电阻端口与所述伺服单元主电路相连接；所述采样控制电路的输入端与所述辅助电源的输出端连接，输出端与所述伺服单元主电路相互连接；所述辅助电源与所述伺服单元主电路互相连接；所述伺服单元主电路包括输入EMI滤波模块、整流模块、软启动及制动电路、主功率模块、第一电容C1以及第二电容C2；所述EMI滤波模块的输入端与所述输入端口连接，输出端与所述整流模块的输入端相连接；所述整流模块的输出端与所述主功率模块相连接于P、N端；所述第二电容C2与所述主功率模块的P、N端相连接；所述第一电容C1为电解电容，所述第二电容C2为高频电容；所述软启动及制动电路包括第一电阻R1和第一继电器J1；所述第一电阻R1的一端与第一继电器J1的一端相连接于P端，所述第一电阻R1的另一端与第一继电器J1的另一端及第一电容C1的正端连接；所述第一电容C1的负端接至N端。

【技术特征摘要】
1.一种具有容错性的伺服驱动模块，其特征在于：包括输入端口、伺服单元主电路、制动电阻端口、输出端口、采样控制电路以及辅助电源；所述伺服单元主电路的输入端接至所述输入端口，输出端接至所述输出端口；所述制动电阻端口与所述伺服单元主电路相连接；所述采样控制电路的输入端与所述辅助电源的输出端连接，输出端与所述伺服单元主电路相互连接；所述辅助电源与所述伺服单元主电路互相连接；所述伺服单元主电路包括输入EMI滤波模块、整流模块、软启动及制动电路、主功率模块、第一电容C1以及第二电容C2；所述EMI滤波模块的输入端与所述输入端口连接，输出端与所述整流模块的输入端相连接；所述整流模块的输出端与所述主功率模块相连接于P、N端；所述第二电容C2与所述主功率模块的P、N端相连接；所述第一电容C1为电解电容，所述第二电容C2为高频电容；所述软启动及制动电路包括第一电阻R1和第一继电器J1；所述第一电阻R1的一端与第一继电器J1的一端相连接于P端，所述第一电阻R1的另一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯万宇，汤前进，吴慧，张华锋，王军，胡少云，
申请(专利权)人：武汉华中数控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42