一种伺服驱动器过载倍数调整方法及系统与流程

本申请涉及伺服系统技术领域，特别涉及一种伺服驱动器过载倍数调整方法、系统、伺服驱动器及计算机可读存储介质。

背景技术：

随着国家工业4.0的深入，自动化产线改造用到了大量伺服系统，由于连续工作时间长、设备负载过大等工况因素，伺服系统处于频繁过载的工作状态，如果对过载状态不加管理，很容易导致电机和驱动器发热。如果发热量超过限值，会导致伺服电机和伺服驱动器烧毁甚至引发严重的安全事故。高性能的伺服驱动器和电机通常具有一定的过载能力，短时限的过载是允许的，但当伺服系统出现长时间持续的过载情况时，伺服驱动器必须立即发出报警停机信号来防止伺服损坏。

目前市场上的伺服系统过载保护一般是设计过载电流为2～3.5倍额定电流，通过检测输出相电流来确定是否过载。这样过载电流在设计出厂时就已经确定，伺服驱动器中的功率器件就必须保证在任何情况下都能承受过载电流的冲击。由于半导体制造工艺决定了伺服驱动器中的功率器件随温度影响较大，而相关技术中伺服驱动器的过载倍数是确定的，不会随着温度的变化而自适应的调整，导致伺服驱动器应用场合小，产品竞争力下降。

因此，如何能够随着温度的变化自适应调整伺服驱动器的过载倍数，进而扩大伺服驱动器的应用场合，提升产品竞争力是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种伺服驱动器过载倍数调整方法、系统、伺服驱动器及计算机可读存储介质，能够随着温度的变化自适应调整伺服驱动器的过载倍数，进而扩大伺服驱动器的应用场合，提升产品竞争力。

为解决上述技术问题，本申请提供一种伺服驱动器过载倍数调整方法，应用于伺服驱动器，包括：

实时获取所述伺服驱动器中功率器件的温度电压；

根据温度检测曲线，确定所述温度电压对应的温度；

利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流，拟合出温度-过载倍数曲线；

根据所述温度-过载倍数曲线，确定所述温度对应的过载倍数；

将所述伺服驱动器的原始过载倍数调整为所述过载倍数。

优选地，拟合出温度-过载倍数曲线之后，还包括：

判断所述温度是否大于临界温度；

若是，则执行所述根据所述温度-过载倍数曲线，确定所述温度对应的过载倍数的步骤。

优选地，所述判断所述温度是否大于临界温度，包括：

根据所述温度-过载倍数曲线，确定过载倍数为3.5对应的温度为所述临界温度；

判断所述温度是否大于所述临界温度。

优选地，该伺服驱动器过载倍数调整方法还包括：

实时监测所述伺服驱动器的温度。

本申请还提供一种伺服驱动器过载倍数调整系统，应用于伺服驱动器，包括：

温度电压获取模块，用于实时获取所述伺服驱动器中功率器件的温度电压；

温度确定模块，用于根据温度检测曲线，确定所述温度电压对应的温度；

温度-过载倍数曲线拟合模块，用于利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流，拟合出温度-过载倍数曲线；

过载倍数确定模块，用于根据所述温度-过载倍数曲线，确定所述温度对应的过载倍数；

过载倍数调整模块，用于将所述伺服驱动器的原始过载倍数调整为所述过载倍数。

优选地，该伺服驱动器过载倍数调整系统还包括：

判断模块，用于判断所述温度是否大于临界温度；

所述过载倍数确定模块具体为当判断出所述温度大于临界温度时，根据所述温度-过载倍数曲线，确定所述温度对应的过载倍数的模块。

优选地，所述判断模块包括：

临界温度确定单元，用于根据所述温度-过载倍数曲线，确定过载倍数为3.5对应的温度为所述临界温度；

判断单元，用于判断所述温度是否大于所述临界温度。

优选地，该伺服驱动器过载倍数调整系统还包括：

实时监测模块，用于实时监测所述伺服驱动器的温度。

本申请还提供一种伺服驱动器，包括：

存储器和处理器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序时实现上述所述的伺服驱动器过载倍数调整方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的伺服驱动器过载倍数调整方法的步骤。

本申请所提供的一种伺服驱动器过载倍数调整方法，应用于伺服驱动器，包括：实时获取所述伺服驱动器中功率器件的温度电压；根据温度检测曲线，确定所述温度电压对应的温度；利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流，拟合出温度-过载倍数曲线；根据所述温度-过载倍数曲线，确定所述温度对应的过载倍数；将所述伺服驱动器的原始过载倍数调整为所述过载倍数。

该方法实时获取伺服驱动器中功率器件的温度电压后，根据温度检测曲线确定所述温度电压对应的温度。在利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流，拟合出温度-过载倍数曲线后，确定所述温度对应的过载倍数，最后将所述伺服驱动器的原始过载倍数调整为所述过载倍数。可见，该方法能够随着温度的变化自适应调整伺服驱动器的过载倍数，进而扩大伺服驱动器的应用场合，提升产品竞争力。本申请还提供一种伺服驱动器过载倍数调整系统、伺服驱动器及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种伺服驱动器过载倍数调整方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的一种温度检测曲线示意图；

图3为本申请实施例所提供的一种温度衰减曲线示意图；

图4为本申请实施例所提供的一种温度与临界温度大小判断情况的流程图；

图5为本申请实施例所提供的一种伺服驱动器过载倍数调整系统的结构框图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种伺服驱动器过载倍数调整方法，能够随着温度的变化自适应调整伺服驱动器的过载倍数，进而扩大伺服驱动器的应用场合，提升产品竞争力。本申请的另一核心是提供一种伺服驱动器过载倍数调整系统、伺服驱动器及计算机可读存储介质。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前市场上的伺服系统过载保护一般是设计过载电流为2～3.5倍额定电流，通过检测输出相电流来确定是否过载。这样过载电流在设计出厂时就已经确定，伺服驱动器中的功率器件就必须保证在任何情况下都能承受过载电流的冲击。由于半导体制造工艺决定了伺服驱动器中的功率器件随温度影响较大，而相关技术中伺服驱动器的过载倍数是确定的，不会随着温度的变化而自适应的调整，导致伺服驱动器应用场合小，产品竞争力下降。本申请实施例能够随着温度的变化自适应调整伺服驱动器的过载倍数，进而扩大伺服驱动器的应用场合，提升产品竞争力。具体请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种伺服驱动器过载倍数调整方法的流程图，该伺服驱动器过载倍数调整方法具体包括：

s101、实时获取伺服驱动器中功率器件的温度电压；

本申请实施例的执行主体为伺服驱动器，该伺服驱动器包括功率器件和微控制单元(mcu)。在此对伺服驱动器的型号不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况作出相应的设定，例如可以根据该伺服驱动器的应用场合、环境温度及用户需求选择适当型号的伺服驱动器。此外，选择伺服驱动器中功率器件的型号时，需根据热仿真计算结果进行选择。伺服驱动器先是实时获取伺服驱动器中功率器件的温度电压，在此对伺服驱动器实时获取上述温度电压的方式不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况作出相应的设定。此外，由于伺服驱动器获取温度电压是实时的，所以各个获取温度电压的时刻之间存在着时间间隔，在此对时间间隔的时长不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况作出相应的设定，该时间间隔的时长可以为零即伺服驱动器不间断地获取温度电压，但是不间断地获取温度电压通常会使伺服驱动器有一定的负荷。所以，通常该时间间隔的时长并不为零，例如可以为10分钟，即每隔10分钟获取一次伺服驱动器中功率器件的温度电压。

s102、根据温度检测曲线，确定温度电压对应的温度；

伺服驱动器在实时获取伺服驱动器中功率器件的温度电压后，根据温度检测曲线，确定温度电压对应的温度。温度检测曲线虽然是预先测定的，但其数量并不是唯一的，在此对温度检测曲线的数量不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况作出相应的设定。如图2所示，图2为本申请实施例所提供的一种温度检测曲线示意图。由图2可知，温度检测曲线的数量有3条，分别为最大值温度检测曲线(max)，标准值温度检测曲线(typ)及最小值温度检测曲线(min)，所以对温度检测曲线的选择应根据实际情况合理地进行选择。图2中横坐标表示功率器件的温度，纵坐标表示上述温度电压。当然，也可横坐标表示上述温度电压，纵坐标表示功率器件的温度。无论温度检测曲线以何种形式呈现，该温度检测曲线反映了温度电压和功率器件的温度之间的映射关系。所以，根据温度检测曲线即为根据温度电压和功率器件的温度之间的映射关系，进而确定温度电压对应的温度。在此对温度电压和温度的范围均不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况作出相应的设定。例如，图2中温度电压的范围为[1.6,4.0]，温度的范围为[60,120]。

s103、利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流，拟合出温度-过载倍数曲线；

伺服驱动器利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流拟合出温度-过载倍数曲线，虽然温度衰减曲线是预先测定的呈下降趋势的曲线，但是对该温度衰减曲线各个温度对应的斜率不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况作出相应的设定。如图3所示，图3为本申请实施例所提供的一种温度衰减曲线示意图，图3中的横坐标表示上述功率器件的温度，纵坐标表示功率器件所能承受的最大电流。当然，也可横坐标表示功率器件所能承受的最大电流，纵坐标表示功率器件的温度。无论温度衰减曲线以何种形式呈现，该温度衰减曲线反映了功率器件所能承受的最大电流和功率器件的温度之间的映射关系。此外，在此对功率器件的温度和功率器件所能承受的最大电流的范围也均不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况作出相应的设定。例如，图3中功率器件的温度的范围为[0,150]，功率器件所能承受的最大电流的范围为[0,18]。

额定电流虽是预设的，但在此对额定电流的大小也不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况作出相应的设定。对于利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流拟合出温度-过载倍数曲线的过程也不作具体限定，但是拟合的结果即为温度-过载倍数曲线。过载倍数、功率器件所能承受的最大电流及额定电流三者之间的关系为：过载倍数等于功率器件所能承受的最大电流除以额定电流，又因为温度衰减曲线反映了功率器件所能承受的最大电流和功率器件的温度之间的映射关系，故可以得到过载倍数和功率器件的温度之间的映射关系即温度-过载倍数曲线。所以，利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流拟合出温度-过载倍数曲线的过程可以为：将各个温度对应的功率器件所能承受的最大电流分别除以额定电流，得到各个温度对应的过载倍数；建立二维坐标器，依次将各个温度对应的过载倍数进行描点，然后再平滑曲线依次连接各个点，得到温度-过载倍数曲线。

s104、根据温度-过载倍数曲线，确定温度对应的过载倍数；

伺服驱动器在得到温度-过载倍数曲线后，也即得到温度和过载倍数之间的映射关系。根据温度-过载倍数曲线也即根据温度和过载倍数之间的映射关系，可以确定温度对应的过载倍数。由于过载倍数等于功率器件所能承受的最大电流除以额定电流，所以温度-过载倍数曲线的形状大致与功率衰减曲线的形状相同。相应的，对于温度-过载倍数曲线也可横坐标表示温度，纵坐标表示过载倍数；也可以横坐标表示过载倍数，纵坐标表示温度。进一步地，对于温度和过载倍数的范围也均不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况进行相应的设定。

s105、将伺服驱动器的原始过载倍数调整为过载倍数。

伺服驱动器在根据温度-过载倍数曲线，确定温度对应的过载倍数后，将伺服驱动器的原始过载倍数调整为过载倍数。在此对过载倍数的调整方式不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况进行相应的设定。由于步骤s101是实时获取温度电压，进而利用步骤s102确定的温度也是实时的，进而步骤104确定的过载倍数也是实时的，所以步骤s105也是将伺服驱动器的原始过载倍数实时调整为当前的过载倍数，也即随着温度的变化自适应调整伺服驱动器的过载倍数。此外，本申请实施例还可实时监测伺服驱动器的温度。

本申请实施例实时获取伺服驱动器中功率器件的温度电压后，根据温度检测曲线确定温度电压对应的温度。在利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流，拟合出温度-过载倍数曲线后，确定温度对应的过载倍数，最后将伺服驱动器的原始过载倍数调整为过载倍数。可见，该方法能够随着温度的变化自适应调整伺服驱动器的过载倍数，进而扩大伺服驱动器的应用场合，提升产品竞争力。

基于上述实施例，本实施例中拟合出温度-过载倍数曲线之后，通常还包括：判断温度是否大于临界温度；若是，则执行根据温度-过载倍数曲线，确定温度对应的过载倍数的步骤。进一步地，判断温度是否大于临界温度，通常包括：根据温度-过载倍数曲线，确定过载倍数为3.5对应的温度为临界温度；判断温度是否大于临界温度。在此对于若上述温度小于临界温度的情况的后续操作不作具体限定，应由本领域技术人员根据实际情况进行相应的设定，通常设置该温度对应的过载倍数为3.5，如图4所示，图4为本申请实施例所提供的一种温度与临界温度大小判断情况的流程图，若判断出温度大于临界温度时，则随温度自适应的调整过载倍数；若判断出温度小于临界温度时，则设置该温度对应的过载倍数为3.5。

根据工业市场分析和调研的结果，需要伺服驱动器的过载倍数为3.5的场合一般集中在锂电池、3c配套等应用领域，这类市场环境温度基本上不会超过临界温度，所以本申请的技术方案不会影响在这个市场的推行。环境温度超过临界温度的应用场合一般集中在金属雕刻机、精加工车间等应用，这些场合一般对过载倍数要求不高，一般在2倍以内，所以本申请的技术方案只要在前期伺服驱动器选型时，选择满足过载倍数为2的伺服驱动器。所以本申请的技术方案可以满足绝大多数场合的应用，并且可以降低整机成本，增强产品竞争力。本申请的技术方案既可以保证对环境温度要求不是特别严格的场合的过载性能，也能兼顾对环境要求不严格，要求性价比的场合，最大限度的保证了产品的使用范围，也减少了在功率器件上的过设计，降低了整机成本，增强了产品的竞争力，由于机种较少也更加利于工厂的管理。

下面对本申请实施例提供的一种伺服驱动器过载倍数调整系统、伺服驱动器及计算机可读存储介质进行介绍，下文描述的伺服驱动器过载倍数调整系统、伺服驱动器及计算机可读存储介质与上文描述的伺服驱动器过载倍数调整方法可相互对应参照。

请参考图5，图5为本申请实施例所提供的一种伺服驱动器过载倍数调整系统的结构框图；该伺服驱动器过载倍数调整系统包括：

温度电压获取模块501，用于实时获取伺服驱动器中功率器件的温度电压；

温度确定模块502，用于根据温度检测曲线，确定温度电压对应的温度；

温度-过载倍数曲线拟合模块503，用于利用预先测定的温度衰减曲线和预设的额定电流，拟合出温度-过载倍数曲线；

过载倍数确定模块504，用于根据温度-过载倍数曲线，确定温度对应的过载倍数；

过载倍数调整模块505，用于将伺服驱动器的原始过载倍数调整为过载倍数。

基于上述实施例，本实施例中该伺服驱动器过载倍数调整系统通常还包括：

判断模块，用于判断温度是否大于临界温度；

过载倍数确定模块具体为当判断出温度大于临界温度时，根据温度-过载倍数曲线，确定温度对应的过载倍数的模块。

基于上述实施例，本实施例中判断模块通常包括：

临界温度确定单元，用于根据温度-过载倍数曲线，确定过载倍数为3.5对应的温度为临界温度；

判断单元，用于判断温度是否大于临界温度。

基于上述任意实施例，本实施例中该伺服驱动器过载倍数调整系统通常还包括：

实时监测模块，用于实时监测伺服驱动器的温度。

本申请还提供一种伺服驱动器，包括：

存储器和处理器；其中，存储器用于存储计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述任意实施例的伺服驱动器过载倍数调整方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任意实施例的伺服驱动器过载倍数调整方法的步骤。

该计算机可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的系统而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种伺服驱动器过载倍数调整方法、系统、伺服驱动器及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。