一种伺服驱动器自主选择再生放电电阻阻值的方法与流程

本发明属于电机技术领域，具体地说本发明涉及一种伺服驱动器自主选择再生放电电阻阻值的方法。

背景技术：

一般情况下电动机是作为耗电的负载运行的。但是在电机减速的时候，电动机又作为了发电机，往电源反馈电能，这一部分电能就叫“再生”电能。而这部分电反馈到电源，有可能超过电源的承受范围，甚至烧坏电源。所以，这个时候需要一个负载将这部分电给消耗掉。“再生放电电阻”就是用来消耗再生电的。

具体到伺服电机系统，如伺服电机的反电动势反充母线电容，将会导致母线电压升高。为了避免母线电压超过电容耐压值，使用再生放电电阻泄放多余的能量，保证母线电压不超过电容耐压值，是一种行之有效的方法。但实际使用场合中，伺服电机的负载和加减速时间，都会影响伺服电机反馈给伺服驱动器的能量。这种能量和负载成正比，和加减速时间成反比，随着实际使用情况（例如负载、加减速时间等）的变化，电机反电动势在变化，反充电容的能量也随之变化，事先选择的电阻无法满足这些变化。

因此，无论是负载或加减速时间变化，都会导致按照原来条件选择的放电电阻不再适用，从而为现有伺服驱动器选择合适的再生放电电阻对用户来说非常麻烦。如用户按照某条件选择放电电阻，一旦实际使用场合发生变化，原本合理的电阻阻值不再适用。如果该电阻阻值相对实际需要的电阻过大，造成放电电流变小，则无法及时将处于过压的母线电容电压降至安全值，对电容寿命有不利的影响，极不安全；如果相对实际需求的电阻值过小会造成放电电流变大，电阻可能发热严重，安全隐患非常大。而目前针对放电电阻散热问题，是将该电阻安装在散热器上，结合风扇给其散热，这只是一种被动的散热方式，对于再生放电电阻阻值的选择并没有太多实质性帮助。

技术实现要素：

本发明目的是：克服现有技术中再生放电电阻阻值的选择的问题，提供一种伺服驱动器自主选择再生放电电阻阻值的方法，该方法通过检测放电电阻温度和母线电压，实现伺服驱动器在不同实际使用情况中再生放电电阻阻值的自主选择。

具体地说，本发明采用的技术方案如下：采用安装有温度传感器的可变电阻作为再生放电电阻，所述温度传感器将检测的温度信号输出到伺服驱动器；当伺服驱动器检测到再生放电电阻温度大于设定的安全阈值时，伺服驱动器对可变电阻进行调节，增加其接入的电阻阻值。

进一步而言，设置电压采样电路监测从母线过压触发放电直到回落安全电压的时间，伺服驱动器将该监测的时间与设定的安全放电时间阈值相比较，如该监测的时间大于安全放电时间阈值，伺服驱动器对对可变电阻进行调节，减少其接入的电阻阻值。

进一步而言，所述温度传感器通过信号处理电路将检测的温度信号输出到伺服驱动器。

进一步而言，所述可变电阻由若干串联的电阻组成，每个电阻并联一个继电器。

进一步而言，所述伺服驱动器对可变电阻进行调节增加其接入的电阻阻值的方式是，伺服驱动器断开尚未接入的电阻对应的继电器，将相应的电阻接入。

进一步而言，所述伺服驱动器对对可变电阻进行调节减少其接入的电阻阻值的方式是，伺服驱动器闭合已接入的电阻对应的继电器，以减小接入的电阻阻值。

进一步而言，伺服驱动器通过继电器驱动电路闭合或断开相应的继电器。

进一步而言，所述若干串联的电阻均为相同功率。

进一步而言，所述若干串联的电阻均为水泥电阻。

进一步而言，所述可变电阻为配有调节装置的滑动变阻器，伺服驱动器通过调节装置对滑动变阻器的阻值进行调节。

本发明的有益效果如下：本发明通过温度传感器检测再生放电电阻的温度，结合伺服驱动器本身的电压检测，能够智能化的选择放电电阻阻值，从而提高了伺服驱动器的便捷性和安全性。

附图说明

图1：伺服驱动器自主选择放电电阻阻值的原理示意图。

图2：控制方法流程图一。

图3：控制方法流程图二。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本发明作进一步详细描述。需要说明的是，以下描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。对实施例的描述仅仅是说明性的，不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本实施例公开了一种伺服驱动器自主选择再生放电电阻阻值的方法，其原理如图1所示。

参见图1，本实施例将多个同功率的小阻值电阻串联，替代现有技术中单个的大阻值电阻作为再生放电电阻。每个小阻值电阻上并联一个常开继电器，同时在电阻上安装一个温度传感器，用于在母线电容通过电阻泄放能量时检测电阻温度。在初始设置时，可以根据伺服驱动器的额定情况，断开相应的继电器将相应的电阻接入，形成初始的再生放电电阻阻值。

之后，在伺服驱动器的运行过程中，已接入的电阻的温度传感器将采集温度输出值输出到信号处理电路。信号处理电路对温度传感器的输出信号处理后，输出到给主控芯片mcu。一旦主控芯片mcu检测到电阻温度大于设定的安全阈值，将判定为电阻温度过高、存在安全隐患。此时，表明再生放电电阻的阻值偏小，需要增加电阻，故主控芯片mcu将通过继电器驱动电路断开尚未接入的电阻对应的继电器，从而将相应的电阻接入，以增加再生放电电阻阻值。其控制逻辑如图3所示。

为防止母线电容处于过压的时间过长而对其寿命造成的影响（母线电容处于过压的时间越长，其寿命越短），本实施例通过电压采样电路监测从母线过压触发放电直到回落安全电压的时间。主控芯片mcu将该监测的时间与设定的安全放电时间阈值相比较，若实际时间大于阈值时间，则表明再生放电电阻阻值偏大，需要减少电阻，故主控芯片mcu将通过继电器驱动电路闭合已接入的电阻对应的继电器，以减小接入的电阻阻值。其控制逻辑如图2所示。

如选择4个25ω/80w水泥电阻串联后接在310v的母线电容过压保护电路上。根据设计，该伺服驱动器为1.5kw，在额定情况下使用50ω/80w电阻是合适的，在电机反充母线电容时能保证安全放电，故将2个25ω/80w水泥电阻对应的继电器断开，接入这2个25ω/80w水泥电阻，形成50ω/80w的再生放电电阻阻值。如果超出额定功率使用（例如达到了2kw功率），或者减少了加减速时间，造成电机反充母线电容能量增大，此时50ω/80w的放电电阻无法承受变大的能量，电阻发热严重，所以应该增加电阻的数量，应使用75ω/80w或者100ω/80w，故主控芯片mcu再将1个或2个尚未接入的25ω/80w水泥电阻对应的继电器断开，从而形成75ω/80w或者100ω/80w的再生放电电阻阻值。另一种情况是，如果降额使用（例如仅达到750w功率），或者增大加减速时间，造成电机反充母线电容能量减小，此时50ω/80w的放电电阻会导致放电时间过长，导致母线电容长时间处于过压状态，严重影响电容寿命，所以应该减少电阻数量，使用25ω/80w，故主控芯片mcu将原来2个已接入的25ω/80w水泥电阻中其中一个电阻对应的继电器闭合，从而形成25ω/80w的再生放电电阻阻值。

根据以上实施例可知，采用本实施例后，伺服驱动器能够在不同使用场合中自主选择放电电阻阻值，提高了产品的便捷性和安全性。从实际情况考虑，避免了因为使用工况的变化，导致电容处于过压时间加长而寿命减少，或者放电电阻温度过高而带来的安全事故，这样就同时提高了产品安全性和用户使用中的便捷性。

实施例2：

本发明的另一个实施例，在该实施例中，利用配有调节装置的滑动变阻器来替代多个放电电阻和继电器。该滑动变阻器同样安装有温度传感器。当主控芯片mcu根据检测到的滑动变阻器的温度或电压采样电路监测的时间，需要调整再生放电电阻阻值时，主控芯片mcu通过滑动变阻器的调节装置对滑动变阻器进行调节，从而减少或增大再生放电电阻阻值。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。