[实用新型]一种伺服驱动器能耗制动辅助装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伺服驱动器能耗制动辅助装置，该装置可以吸收伺服驱动器刹车时产生的一部分回馈能量，从而降低制动电阻上的热损耗，并且该装置吸收的能量用来驱动风扇以增加伺服驱动器的散热能力，从而大大降低了伺服驱动器的温度，提高了伺服驱动器稳定性。。

背景技术

伺服驱动器在刹车过程中马达回馈的能量会使母线电压升高母线电压升高的幅值△U=(2×△W/C)^∧0.5，其中△W为回馈的能量，C为并联在母线上电容的容值。此时如不加入能耗制动单元吸收这个回馈的能量，母线电压升的过高就会击穿母线上的电容C和功率器件IPM，对伺服驱动器产生不可恢复的损害。因此需要将马达回馈的能量用其他方式消耗掉，目前常用的方式为能耗制动。当制动过程发生时，由于伺服马达能量回馈导致母线电压升高，当其达到某个设定的高阀值时控制IGBT导通，接入制动电阻R吸收回馈能量，降低母线电压。当母线电压降低到设定的低阀值时，制动单元控制IGBT关断，断开制动电阻R，此时母线电压又将升高，如此反复使母线电压稳定在设定范围内。

传统的能耗制动单元实现起来比较简单，但是也存在一个问题，即所有的制动能量都由制动电阻吸收转化为热能，这部分能量被白白浪费掉了，并且制动电阻产生的热量会使伺服驱动器的温度过高，从而影响伺服驱动器的功率输出能力，尤其当驱动器工作在启停比较频繁的工况时，制动电阻会因吸收能量过大而造成温度过高，甚至会导致伺服驱动器过热损坏。

目前，解决此类问题的办法有两种，一种是在伺服驱动器上增加风扇以助散热，另一种办法是外接制动电阻，但前者所有的制动能量仍然消耗在制动电阻上，仅仅是增加了散热措施；后者采用的是热源与散热器分离的方法，但这两种方法都没有解决根本问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种伺服驱动器制动辅助装置，该装置由风扇、处理电路等组成，其工作原理为：当直流母线电压过高超过驱动器的设置的高阀值时，制动管Q1导通，此时，直流母线不仅通过第一电阻R1放电，而且还通过第二二极管D2、第二电阻R2给电容E1充电，其中R1为制动电阻。

本实用新型的技术方案是：一种伺服驱动器能耗制动辅助装置，包括：处理电路和风扇，其中处理电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管和储能电容；该处理电路与伺服驱动器的直流母线电性连接，用于回收伺服驱动器刹车时产生的能量，并将能量存储在所述储能电容中；储能电容与风扇电性连接，用于将能量提供给所述风扇。

进一步的，处理电路中的第一电阻与第一二极管并联连接、与由第二电阻、第二二极管和储能元件构成的串联电路并联连接，储能电容与风扇并联连接。

进一步的，风扇被安装在散热器中，风扇的运动带走伺服驱动器刹车时第一电阻R1产生的热量，降低驱动器的温度。

进一步的，上述第一电阻R1的阻值大于第二电阻R2的阻值，只有这样，当制动管Q1打开时，直流母线将首先为储能电容E1充电，随着储能电容E1电压的升高，直流母线才通过第一电阻R1放电。

本实用新型的有益效果：

伺服马达刹车产生的能量除了一部分被第一电阻R1消耗掉外，还有一部分能量被储能电容E1吸收。储能电容E1上的能量将被风扇以动能的方式消耗掉，这样不仅减少了热损耗，而且风扇还有助于驱动器的散热，降低了驱动器的温度，提高了伺服驱动器的可靠性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的伺服驱动器能耗制动辅助装置的原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1示出了一种伺服驱动器能耗制动辅助装置，包括：处理电路和风扇，其中处理电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管和储能电容；该处理电路与伺服驱动器电性连接，用于回收伺服驱动器产生的能量，并将能量存储在所述储能电容中；储能电容与风扇电性连接，用于将能量提供给所述风扇。其中，风扇被安装在散热器中，风扇的运动带走伺服驱动器刹车时第一电阻R1产生的热量，降低驱动器的温度。

参见图1所示，处理电路中的第一电阻与第一二极管并联连接、与由第二电阻、第二二极管和储能元件构成的串联电路并联连接，储能电容与风扇并联连接。