[发明专利]一种高响应伺服驱动的欠过压保护装置和方法

说明书

本发明涉及一种高响应伺服驱动的欠过压保护装置和方法，装置包括：开关电源、电压检测电路、电压参考电路和比较电路；所述开关电源与电压检测电路、比较电路顺序连接，所述电压参考电路与开关电源、比较电路连接；所述开关电源输入端用于输入母线电压。方法包括开关电源将母线电压缩放后发送至电压检测电路；电压检测电路进行反向、滤波后得到检测电压发送至比较电路；电压参考电路将开关电源输出电压转换成参考电压输入至比较电路；比较器将参考电压和检测电压进行比较，得到电平信号用于判断母线电压的过压。本发明针对性强，不同工况造成的欠过压要求不同，采用分级保护的措施，利用率和使用寿命变长。

技术领域

本发明属于数控伺服控制领域，具体的说是一种高响应伺服驱动的欠过压保护方法。

背景技术

高性能交流伺服系统作为高速高精密数控机床、高速数字化机械、集成电路制造和封装设备等的重要驱动装置，在现代化机电设备中得到广泛的应用。随着产品加工质量的要求越来越高，对交流伺服系统的性能要求也越来越苛刻。进给伺服系统的响应能力很大程度上决定了数控系统的加工精度、表面质量和生产效率，高响应已经成为高性能伺服的重要标志。

同时，伺服控制器保护系统的稳定性和可靠性也是伺服控制系统的性能指标之一。伺服工作时经常会遇到各种工作状况，如：过载、负载短路、桥臂直通、过高的电流增长率、过高的电压增长率、散热不好或者故障导致器件过热等，这些因素都会影响伺服的正常工作。特别是在恶劣的工业环境下，保护系统还会经常出现误保护或者保护缓慢的现象，进而导致系统工作不正常甚至损坏器件。随着交流伺服技术研究的不断深入，系统保护环节的合理设计成为非常重要的内容之一。一个控制系统能否正常工作，除了各环节能保证正常工作，还要考虑一些外在干扰因素对系统的影响，系统应具有自我保护功能。完善的保护环节，不仅可以延长装置的使用寿命，也使其可靠性大为提高。

随着先进制造业的发展，对伺服驱动的性能要求也越来越高。高品质的伺服应具备快速的动态响应特性，以使系统具有良好的动态跟随性能，尽快消除负载扰动对电机速度的影响。而要实现高响应，必须要面临的一个问题就是在启停，特别是换向时对机械的冲击。传统的高响应伺服由于这种冲击造成过压损坏的故障率一直很高，因此，在充分发挥电机性能，保证伺服快速响应的同时如何设计一套具有实时性强和稳定可靠的伺服控制器保护系统显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种高响应伺服驱动的欠过压保护方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高响应伺服驱动的欠过压保护装置，包括：开关电源、电压检测电路、电压参考电路和比较电路；

所述开关电源与电压检测电路、比较电路顺序连接，所述电压参考电路与开关电源、比较电路连接；所述开关电源输入端用于输入母线电压。

所述开关电源包括变压器以及与其连接的电压缩放电路和整流滤波器；所述电压缩放电路的输入端和整流滤波器的输入端均与变压器输出端连接；电压缩放电路的输出端与电压检测电路连接；整流滤波器输出端与电压参考电路连接。

所述电压缩放电路包括二极管、电阻和电容；二极管的负极与变压器输出端连接，正极经电阻R11、并联的电阻和电容后接地；电容还并联有滤波电路；滤波电路正输出端与电压检测电路输入端连接，滤波电路正输出端与负输出端之间连有可变电阻。

所述电压检测电路包括电阻、反向比例放大器、滤波器和二极管；所述反向比例放大器的输入端通过电阻与电压缩放电路输出端连接，反向比例放大器的输出端通过滤波器输出检测电压至比较电路；滤波器输出端与第一二极管正极、第二二极管负极连接，第一二极管负极与电源连接，第二二极管正极接地。