[实用新型]电机能量平衡装置和冲床

说明书

本实用新型公开了一种电机能量平衡装置和冲床，涉及电机控制领域。该电机能量平衡装置包括：整流电路，与电源连接；DC‑DC变换器，通过直流母线与整流电路的输出端连接；超级电容，通过DC‑DC变换器与直流母线连接；变频电路，通过直流母线与整流电路的输出端连接；逆变电路，与变频电路的输出端连接，逆变电路的输出端与电机连接；其中，DC‑DC变换器用于将电机的能量与超级电容的能量进行转换。通过上述方式，使用与直流母线连接的DC‑DC变换器和超级电容对电机反馈的能量进行二次利用，即可实现电机输入能量的补充与反馈能量的吸收，进而提高了装置的能量利用率，同时无需使用制动电阻和大容量电容，节约了装置制造成本。

技术领域

本实用新型涉及电机控制领域，特别是涉及一种电机能量平衡装置和冲床。

背景技术

电机控制装置在应用于冲床时，由于现场工艺需求，即在打件的过程中存在瞬间加速以及瞬间减速的过程，在这个过程中，控制器需要瞬间提供很大的功率或者瞬间吸收很大的功率。传统冲床控制器系统主要有两种方案，通过使用逆变与整流功率均较大的变频器，或将变频器的母线电容并联大容量电容，使得系统的瞬间大功率由大容量电容提供。

由于电抗器的电流也需要满足瞬时功率，同时在发电情况下，需要使用制动电阻来消耗能量，控制器的成本较高。同时由于前级电网变压器的功率容量因素，限制了控制器接入电网的数量。将大容量电容直接并联至控制器母线上时，由于控制器母线电压波动有要求，大容量电容的放电深度得不到最佳利用，即需要选配的大容量电容容量需要非常大，使用成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种电机能量平衡装置和冲床，以解决现有技术中电机控制装置对电机反馈的能量利用率低，制造成本高的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电机能量平衡装置，包括：

整流电路，与电源连接；

DC-DC变换器，通过直流母线与所述整流电路的输出端连接；

超级电容，通过所述DC-DC变换器与所述直流母线连接；

变频电路，通过所述直流母线与所述整流电路的输出端连接；

逆变电路，与所述变频电路的输出端连接，所述逆变电路的输出端与电机连接；

其中，所述DC-DC变换器用于将所述电机的能量与所述超级电容的能量进行转换。

进一步地，所述DC-DC变换器包括第一场效应管、第二场效应管、第一二极管、第二二极管和第一电感，其中：所述第一场效应管的第一端与所述第一二极管的负极连接，所述第一场效应管的第二端与所述第一二极管的正极连接；所述第二场效应管的第一端连接所述第二二极管的负极和所述第一场效应管的第二端，所述第二场效应管的第二端连接所述第二二极管的正极和所述超级电容的一端；所述第一电感的一端连接至所述第一场效应管的第二端和所述第二场效应管的第一端之间，所述第一电感的另一端与所述超级电容的另一端连接。

进一步地，所述第一场效应管断开、所述第二场效应管导通，所述超级电容通过所述第一电感连接至所述直流母线，所述超级电容通过所述第一二极管对所述直流母线放电，以使所述超级电容提供稳定的输入能量至所述电机。

进一步地，所述第一场效应管导通、所述第二场效应管断开，所述直流母线通过所述第一电感连接至所述超级电容，所述直流母线通过所述第二二极管对所述超级电容放电，以使所述超级电容吸收所述电机反馈的能量。

为解决上述问题，本实用新型还提供一种冲床，包括电机和电机能量平衡装置，所述电机连接所述电机能量平衡装置，所述电机能量平衡装置为上述电机能量平衡装置。