[发明专利]一种大功率控制驱动器的保护装置及控制系统

权利要求书

1.一种大功率控制驱动器的保护装置，其特征在于：包括驱动模块(1)、继电器(2)、泄放电阻(3)、金属屏蔽罩(4)、控制模块(5)、安装板(6)、断路器(7)、风扇组件(8)、柜体(9)、控制信号连接器(10)；柜体(9)内部顶层安装有安装板(6)，驱动模块(1)安装在安装板(6)左侧，驱动模块(1)右侧安装有控制模块(5)和继电器(2)，继电器(2)位于控制模块(5)下端，控制模块(5)外安装有金属屏蔽罩(4)；安装板(6)下安装有泄放电阻(3)和断路器(7)，泄放电阻(3)和断路器(7)通过横梁结构固定在柜体(9)上；柜体(9)外壁上安装有风扇组件(8)和控制信号连接器(10)，控制信号连接器(10)通过线缆与控制模块(5)相连。

2.根据权利要求1所述的一种大功率控制驱动器的保护装置，其特征在于：通过控制信号连接器(10)不仅可以将控制驱动器的运行状态传输给保护装置，也可以将保护装置的控制状态传输给控制驱动器，同时控制驱动器可以通过该接口对保护装置进行控制。

3.一种大功率控制驱动器的控制系统，其特征在于：包括检测单元、逻辑状态控制单元、故障保持单元、控制驱动器状态检测单元及功率处理单元；检测单元由检测电路构成，逻辑比较单元由比较电路构成，逻辑控制单元主要由逻辑电路组成，功率处理单元包括隔离驱动电路及MOSFET功率实现回路。

4.根据权利要求3所述的一种大功率控制驱动器的控制系统，其特征在于：所述MOSFET功率实现回路原理为：CTR1与CTR4两个控制信号控制着大功率场效应管Q1的导通情况；利用MOSFET的输出特性，通过门极电压控制MOSFET的输出电流，抑制母线电流，达到泄放能量控制的目的；通过改变CTR4的电压调节场效应管Q1的输出电流从而达到可以调整泄放速度与泄放能量的作用；场效应管Q2与CTR2组成的支路与Q1功能完全一致，起到分流的作用，通过调节CTR5的电压调节Q2的泄放能力；为保证泄放的高可靠性，加入大功率泄放电阻组成第三条泄放回路，通过三条支路的泄放回路，增强了电路的泄放能力，也提高了系统的可靠性。

5.根据权利要求3所述的一种大功率控制驱动器的控制系统，其特征在于：控制过程包括如下步骤：

一、保护装置与控制驱动器进行连接，其主要有控制信号和动力信号连接，控制信号中主要包含CAN总线信号和控制器I/O状态输出信号；

二、启动保护装置，待其自检成功后，运行保护装置，首先检测控制驱动器状态，其状态正常时，闭合CTR6启动控制驱动器，运行控制驱动器程序驱动电机，否则传输故障字，运行状态自检；

三、在控制驱动器运行过程中，若由于电机减速制动引起短时能量回灌使得母线电压达到电压阈值，则闭合CTR1，保护装置通过调节CTR4的电压幅值调节场效应管Q1的输出电流，从而达到调整泄放速度与泄放能量的作用；若反灌能量太大，母线电流达到设定阈值1，闭合CTR1、2，通过调节CTR4和CTR5大幅度调整保护装置泄放能量，若母线电流达到设定阈值2或温度达到设计阈值，断开CTR6，闭合CTR3快速泄放母线电容上能量；

四、若在控制驱动器运行过程中母线电压出现波动，母线电流突然变大，可以通过打开CTR1，调节CTR4通过Q1进行母线电流限流，若母线电流过大，使得Q1温度达到温度阈值则打开CTR2，调节CTR4和CTR5通过Q1和Q2对母线电流进行限制；在运行过程中若Q1、Q2温度已达到温度阈值，断开CTR6，闭合CTR3快速泄放母线电容上能量，对保护装置起到保护作用；

五、控制驱动器驱动电机完成试验后，控制CTR6关闭保护装置，闭合CTR3快速泄放母线电容上能量，关闭控制驱动器。