一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路与方法技术

技术编号:24762964 阅读:47 留言:0更新日期:2020-07-04 10:49
本发明专利技术公开了一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路与方法,具体涉及工业伺服驱动器控制领域,包括电动机,以及伺服驱动器中的逆变模块和储放能模块。利用储放能模块中的同步buck降压电路以及boost升压电路,在电动机制动时,将转动惯量转换为母线电压并通过buck降压电路存储至储放能模块,在制动结束后释放至母线,并通过boost升压电路在储能电压低于母线电压时提升储放能模块的释放电压,充分将储能释放。本发明专利技术将伺服驱动器制动过程中耗费的制动能转换为可存储并可供伺服驱动器回复利用的电能,同时boost升压电路的设置,提高了用于储能电容的电容利用率,将存储的电能充分回馈至母线,进一步提高了伺服驱动器的运行效率和能效。

An active clamp brake circuit and method for servo driver

【技术实现步骤摘要】
一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路与方法
本专利技术涉及工业伺服驱动器控制领域,具体涉及一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路与方法。
技术介绍
在工业控制领域,伺服驱动器被大量应用,伺服驱动器除却在正常运行状态下驱动电机运转,还需要在必要情况下对电机进行制动,如母线电压泵升的情况下,就需要对伺服驱动器进行制动,降低母线电压。而传统伺服驱动器制动方法,通常时将多余的母线电压通过制动电阻,以热能量的形式耗散这部分能量,这无疑浪费了很多宝贵的在资源,降低了伺服驱动器整体的运行效率。现有技术中,如公开号为CN108462142B的中国专利,公开了一种伺服驱动器能耗制动热过载保护方法,其也是通过制动电阻将泵升的母线电压以热能量的形式耗散出去,并在此基础上增设了热过载防护的功能,但该专利技术并未解决运行效率下降的问题,还是存在能量损耗的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题,进一步提高伺服驱动器的运行效率,并合理利用多余的母线电压,本专利技术提出了一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路,其特征在于,包括电动机,以及伺服驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路,其特征在于,包括电动机,以及伺服驱动器中的逆变模块和储放能模块,其中:/n当伺服驱动器检测到制动信号,生成第一模式信号和门控信号:/n电动机根据第一模式信号切换至发电模式,将制动能量回馈至伺服驱动器,提升母线电压;/n储放能模块根据门控信号,通过内置同步buck降压电路,将母线电压转换为储放能模块的储能电压;/n当伺服驱动器检测到制动停止信号,生成第二模式信号和门控信号:/n若检测到储能电压高于预设第一电压,储放能模块对母线释放储能电压;若储能电压低于预设第一电压,储放能模块根据门控信号,通过内置boost升压电路提升释放电压,从而将储能电压释放至母线...

【技术特征摘要】
1.一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路,其特征在于,包括电动机,以及伺服驱动器中的逆变模块和储放能模块,其中:
当伺服驱动器检测到制动信号,生成第一模式信号和门控信号:
电动机根据第一模式信号切换至发电模式,将制动能量回馈至伺服驱动器,提升母线电压;
储放能模块根据门控信号,通过内置同步buck降压电路,将母线电压转换为储放能模块的储能电压;
当伺服驱动器检测到制动停止信号,生成第二模式信号和门控信号:
若检测到储能电压高于预设第一电压,储放能模块对母线释放储能电压;若储能电压低于预设第一电压,储放能模块根据门控信号,通过内置boost升压电路提升释放电压,从而将储能电压释放至母线;
逆变模块,将母线电压逆变传输至电动机;
电动机根据第二模式信号切换至运转模式,消耗母线电压。


2.如权利要求1所述的一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路,其特征在于,所述储放能模块包括第一IGBT和第二IGBT,所述门控信号包括第一和第二门控信号,其中:
所述第一IGBT的集电极接母线电压正向输入,门极接第一门制信号,发射极通过第一电感连接第一电容的一端,所述第一电容的另一端接母线反向输入;
所述第二IGBT的集电极接第一IGBT的发射极,门极接第二门制信号,发射极接母线反向输入;
所述母线正向输入和反向输入之间通过第二电容连接。


3.如权利要求2所述的一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路,其特征在于,所述同步buck降压电路具体运行方式为:
根据门控信号以预设频率交替开关第一IGBT和第二IGBT,在第一IGBT导通时通过第一电感存储母线电压,在第一IGBT关闭时将第一电感存储的母线电压输入至第一电容进行存储。


4.如权利要求2所述的一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路,其特征在于,所述boost升压电路具体运行方式为:
第一电容释放储能电压,并在门控信号控制下以预设频率交替开关第一IGBT和第二IGBT,在第一IGBT关闭时,储能电压释放并存储至第一电感中,在第一IGBT导通时,第一电感和第一电容同时向母线释放电压。


5.如权利要求1所述的一种用于伺服驱动器的有源钳位制动电路,其特征在于,所述储放能模块,当驱动器检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁世博陈振宇章江锋虞乾恒朱钜録张晓峰谢子方林中轩陈赛虎周兵兵
申请(专利权)人:宁波安信数控技术有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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