[发明专利]机电伺服综合控制及能源管理装置

权利要求书

1.一种机电伺服综合控制及能源管理装置，用于对伺服电机进行控制及能源管理，其特征在于，包括：微处理电路、检测电路、信号转换电路、隔离驱动放大电路、以及能源管理电路，其中，所述检测电路包括第一电压检测电路、第一电流检测电路、第二电压检测电路、以及第二电流检测电路，其中，

所述第一电压检测电路用于检测所述能源管理电路输入端的直流母线电压，并通过所述信号转换电路将其传送给所述微处理电路；

所述第一电流检测电路用于检测所述能源管理电路输入端的直流母线电流，并通过所述信号转换电路将其传送给所述微处理电路；

所述第二电压检测电路用于检测所述能源管理电路输出端的直流母线电压，并通过所述信号转换电路将其传送给所述微处理电路；

所述第二电流检测电路用于检测所述能源管理电路输出端的直流母线电流，并通过所述信号转换电路将其传送给所述微处理电路；

所述微处理电路用于根据接收到的检测结果输出制动控制信号，经过隔离驱动放大电路后控制所述能源管理电路吸收及泄放能源。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述能源管理电路包括：

吸收储能电路，用于吸收和存储所述伺服电机制动时的反灌能量，以及在所述伺服电机启动时产生瞬间工作电流以补偿电源输出；以及，

制动泄放电路，用于泄放所述伺服电机制动时的反灌能量。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述微处理电路用于控制所述能源管理电路吸收及泄放能源，具体包括：

设定所述吸收储能电路的吸收电压阈值为U_1th，所述制动泄放电路泄放的制动电压阈值为U_2th，且U_2th大于U_1th；

当所述能源管理电路输出端的直流母线电压低于U_1th时，所述微处理电路控制所述吸收储能电路吸收和存储所述伺服电机制动时的反灌能量；

当所述能源管理电路输出端的直流母线电压高于U_2th时，所述微处理电路控制制动泄放电路泄放所述伺服电机制动时的反灌能量。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述能源管理电路还包括用于防止其输出端侧能量反灌至其输入端侧的二极管，所述能源管理电路及所述检测电路的具体结构为：

所述第一电压检测电路的第一端连接所述能源管理电路输入端的正输入端，其第二端连接所述能源管理电路输入端的负输入端；

所述第一电流检测电路的第一端连接所述能源管理电路输入端的正输入端，其第二端连接所述二极管的正极；

所述吸收储能电路的第一端连接所述二极管的负极，其第二端连接所述能源管理电路输入端的负输入端；

所述制动泄放电路的第一端连接所述吸收储能电路的第一端，其第二端连接所述吸收储能电路的第二端；

所述第二电压检测电路的第一端连接所述制动泄放电路的第一端，其第二端连接所述制动泄放电路的第二端及所述能源管理电路输出端的负输出端；

所述第二电流检测电路的第一端连接所述第二电压检测电路的第一端，其第二端连接所述能源管理电路输出端的正输出端。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述吸收储能电路为电容组，所述制动泄放电路包括串联的制动管和制动电阻，所述制动管根据所述制动控制信号进行开关动作。

6.如权利要求1～5任一所述的装置，其特征在于，还包括：

一级总线接口电路，用于将来自外部控制系统的数字控制信号传送给所述微处理电路，并将所述微处理电路的数字反馈信号传送给所述控制系统；

二级总线接口电路，用于将所述微处理电路的数字控制信号传送给外部伺服驱动器，并将来自所述外部伺服驱动器的数字反馈信号传送给所述微处理电路。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：

所述一级总线接口电路为1553B总线接口电路，所述二级总线接口电路为CAN总线电路，所述微处理电路为DSP及其核心电路。