[实用新型]电机安全转矩关断及封星控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机控制领域，更具体地说，涉及一种电机安全转矩关断 及封星控制系统。

背景技术

在电机驱动、电梯控制等场合中，对系统安全的要求越来越高，封星、电 机转矩切断成为了必备功能；同时，随着竞争的加剧，低成本、小体积、高安 全等级的方案需求越来越迫切。

在电机驱动、电梯控制中，一般通过运行接触器实现电机转矩切断，并通 过封星接触器实现封星。目前，主要通过机电方式实现转矩切断和封星，但该 方式存在体积大、成本高、装配麻烦等缺陷。

公开号为20020084766A1的美国专利申请中，公开了通过处理器、逻辑 器件、开关器件等实现电机转矩切断和电子封星相结合的方案。但该方案中， 由于控制链路中存在处理器、逻辑器件、开关器件等容易失效的器件，且不可 做故障排除。此外，上述方案必须配合很完善的诊断、监控功能，需要大量的 软件参与处理，且在功能安全的认证、产品的应用方面存在很多困难，造成开 发周期、认证周期长及费用浪费，并可能导致产品无法达到较高的安全等级。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述转矩切断和封星控制装置体 积大、安全等级相对不高的问题，提供一种电机安全转矩关断及封星控制系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电机安全转矩关断 及封星控制系统，包括隔离式供电单元、上桥隔离单元、下桥隔离单元、封星 整合单元、隔离放大单元，其中：所述上桥隔离单元和下桥隔离单元分别用于 处理来自处理器的PWM信号；所述隔离式供电单元根据输入的安全转矩关断 信号为上桥隔离单元和下桥隔离单元供电；所述封星整合单元根据来自处理器 的电子封星信号将下桥隔离单元输出的信号做逻辑整合；所述隔离放大单元将 上桥隔离单元和封星整合单元的输出信号隔离放大后控制逆变单元中各个开 关元件的通断。

在本实用新型所述的电机安全转矩关断及封星控制系统中，所述上桥隔离 单元包括非隔离缓冲芯片和隔离元件，所述非隔离缓冲芯片由隔离式供电单元 供电，且来自处理器的各路PWM信号分别经由一个隔离元件输入到非隔离缓 冲芯片的输入侧的不同信号引脚，所述隔离元件为金属膜电阻或光耦。

在本实用新型所述的电机安全转矩关断及封星控制系统中，所述上桥隔离 单元或下桥隔离单元包括数字隔离器，且所述数字隔离器的输出侧供电引脚连 接到隔离式供电单元，且来自处理器的各路PWM信号分别输入到数字隔离器 的输入侧的不同信号引脚。

在本实用新型所述的电机安全转矩关断及封星控制系统中，所述封星整合 单元包括三个或门和三个与门；所述三个或门的一个输入端分别连接经反相器 处理的电子封星信号，且该三个或门的另一输入端分别经由金属膜电阻连接经 下桥隔离单元处理的上桥PWM信号；所述三个与门的一个输入端分别连接电 子封星信号、另一输入端分别连接经下桥隔离单元处理的下桥PWM信号。

在本实用新型所述的电机安全转矩关断及封星控制系统中，所述控制系统 包括两个隔离式供电单元，且该两个隔离式供电单元分别为上桥隔离单元供电 和下桥隔离单元供电。

在本实用新型所述的电机安全转矩关断及封星控制系统中，所述安全转矩 关断信号来自急停开关、安全继电器或用于安全控制的可编程逻辑控制器。

在本实用新型所述的电机安全转矩关断及封星控制系统中，所述两个隔离 式供电单元连接到不同的安全转矩关断信号源。

在本实用新型所述的电机安全转矩关断及封星控制系统中，所述隔离放大 单元包括多个上桥驱动光耦和多个下桥驱动光耦，且每一所述上桥驱动光耦的 输入端连接到经上桥隔离单元处理的一对PWM信号、输出端连接到逆变单元 中的一个上桥开关元件；每一所述下桥驱动光耦的输入端连接到经下桥隔离单 元和封星整合单元处理的一对PWM信号、输出端连接到逆变单元中的一个下 桥开关元件。

本实用新型的电机安全转矩关断及封星控制系统，通过纯硬件隔离电路实 现转矩切断，并可与封星功能很好的结合，不仅体积小、装配简单，而且安全 等级较高。本实用新型不需软件参与器件失效监控及处理，简化了功能安全认 证过程，方便了产品的方案借用和移植；同时硬件电路上保证了同一桥臂的 IGBT的互锁逻辑，提高了产品可靠性。

附图说明

图1是本实用新型电机安全转矩关断及封星控制系统实施例的示意图。