[实用新型]用于交流伺服驱动器的安全转矩关断电路及系统

说明书

本实用新型提供一种用于交流伺服驱动器的安全转矩关断电路及系统，其中电路包括两信号输入端、一第一光耦输入电路、一第二光耦输入电路、一缓冲阻止电路、一STO故障输出光耦和一STO故障信号输出端；所述第一光耦输入电路和所述第二光耦输入电路的输入端分别连接一所述信号输入端，所述第一光耦输入电路和所述第二光耦输入电路的输出端连接所述缓冲阻止电路；所述缓冲阻止电路连接所述STO故障输出光耦，所述STO故障输出光耦的输出端连接所述STO故障信号输出端。本实用新型的一种用于交流伺服驱动器的安全转矩关断电路及系统，可实现与上位控制装置组合应用达到SIL3认证等级的安全转矩关断功能，且保证设备生产效率和开机率。

技术领域

本实用新型涉及安全转矩关断电路领域，尤其涉及一种用于交流伺服驱动器的安全转矩关断电路及系统。

背景技术

当机械设备遇到紧急情况，需要伺服电机立即停止工作，切断输出转矩，保证设备安全；当进行设备检修需要有人进入设备运行区域时，需要防止伺服电机意外起动，避免发生伴有人身伤害的事故。通常采用如下两种做法：(1)通过按下急停开关，关断伺服驱动器输入电源上的交流接触器，切断输入电源，使得伺服电机的输出转矩关断；(2)将开关信号接到伺服驱动器的I/O口，或者通过通讯接口，伺服驱动器通过软件关断伺服电机的输出扭矩。

对于上述方案(1)，这样切断驱动器的电源，往往并不能快速关断驱动器的电流输出和电机的扭矩输出。因为驱动器的直流母线上会储存一定的能量，在驱动器主电源断开后，一部分直流母线残余的能量仍然可以让驱动器再运转一段时间，直到直流母线电压过低为止。同时，随着机械的复杂程度提高，传动和运动轴数不断增加，采用这种方式必然使得整个系统变得更复杂，元器件的数量、接线数量，以及因此带来的工程设计实施量也因此而增加。此外，切断驱动器输入电源，每次安全停机后的设备恢复生产，不得不重复驱动器的上电初始化过程，进一步延长了设备故障停机的时间，影响了设备生产效率和开机率。

对于上述方案(2)，当伺服驱动器出现程序异常的情况下，难以保证伺服电机输出转矩可靠关断，不能保证设备和操作人员的安全。

国际电工委员会发布的IEC61800-5-2标准《可调速的电动设备标准第5-2部分:功能安全要求》，针对伺服驱动器、伺服电机等系统提出了功能安全要求，符合功能安全技术要求的伺服驱动器将支持安全转矩关断(STO)等安全功能。IEC61508标准(《电气/电子/可编程电子安全系统的功能安全》)提出安全完整性等级(SIL)的概念来衡量安全功能的可靠程度，将其划分成4个等级，工业领域的最高等级为SIL3。满足SIL3的STO功能能够带来更高的安全性，是发展的趋势。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种用于交流伺服驱动器的安全转矩关断电路及系统，可实现与上位控制装置组合应用达到SIL3认证等级的安全转矩关断功能，且保证设备生产效率和开机率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于交流伺服驱动器的安全转矩关断电路，包括两信号输入端、一第一光耦输入电路、一第二光耦输入电路、一缓冲阻止电路、一STO故障输出光耦和一STO故障信号输出端；所述第一光耦输入电路和所述第二光耦输入电路的输入端分别连接一所述信号输入端，所述第一光耦输入电路和所述第二光耦输入电路的输出端连接所述缓冲阻止电路；所述缓冲阻止电路连接所述STO故障输出光耦，所述STO故障输出光耦的输出端连接所述STO故障信号输出端。

优选地，第一光耦输入电路和所述第二光耦输入电路分别包括：

一第一电阻，所述第一电阻的第一端连接一所述信号输入端；

一双向光电耦合器，所述双向光电耦合器的一第一输入端连接所述第一电阻的第二端，所述双向光电耦合器的一第二输入端接地，所述双向光电耦合器的一第一输出端接地；

一第二电阻，所述第二电阻连接于所述双向光电耦合器的所述第一输入端和所述第二输入端之间；