[实用新型]集成式伺服驱动器

说明书

本实用新型涉及一种集成式伺服驱动器，包括主电路和控制电路，控制电路设有中央控制器并通过内部接口与主电路连接，主电路包括与电网连接的整流逆变模块，以及与伺服电机连接的驱动模块，整流逆变模块与驱动模块之间通过直流母线连接，直流母线上通过引出接口分别连接有电能缓冲模块和制动模块；控制电路包括至少两个用来与外部设备进行通信的现场数据总线接口，还包括编码器接口、压力机信号处理的输入输出接口，以及扩展功能接口。本实用新型大大减小伺服压力机控制系统的模块数量，提高控制器中硬件资源的利用率，并减少模块互联资源，能够降低中小型伺服压力机的产品成本和价格。

技术领域

本实用新型涉及压力机控制技术领域，具体涉及一种集成式伺服驱动器。

背景技术

近年来，伺服压力机已广泛应用于冲压行业。不同于传统机械压力机，伺服压力机由伺服电机通过机械传动机构带动滑块上下运行，通过对工件进行灵活的冲压操作而完成材料成形加工。与传统压力机相比，伺服压力机的冲压过程可以灵活控制、精度高、能耗低，是压力机的发展方向。

目前，伺服压力机在全部压力机中所占的比例，欧美国家已达到了80%左右，国内尚不足10%。特别是在300吨以下的中小型压力机领域，国内虽然已经进行了大量的研发和生产尝试，但是伺服压力机一直未能大范围推广。其主要原因在于成本：同吨位伺服压力机通常是传统机械压力机价格的2到3倍，而国内中小型压力机用户对成本承受能力低。

伺服压力机相对于传统压力机成本增加部分在于电驱系统。现有技术中的伺服压力机控制系统由多个相互分离的模块组成，各模块之间通过总线和电缆连接。

首先，这些总线接口和电缆带来硬件成本增加，进行总线互联也需要投入研发、调试和安装成本。

其次，整个系统有功能冗余。上述系统中都有至少一个主要控制器和一个伺服控制器，每个控制器模块中都有复杂的数字运算单元。这些模块都有大量的等待和低效率运行期间。例如，在伺服压力机生产参数设置时，中央控制器进行大量运算，而驱动控制器处于待机状态；反之，在伺服压力机进行自动化生产时，中央控制器相对轻载，而驱动控制器处于满载运行状态。这种对计算资源不能充分利用的情况导致成本的提高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种集成式伺服驱动器，大大减小伺服压力机控制系统的模块数量，提高控制器中硬件资源的利用率，并减少模块互联资源，能够降低中小型伺服压力机的产品成本和价格。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

提供一种集成式伺服驱动器，包括主电路和控制电路，控制电路设有中央控制器并通过内部接口与主电路连接；

主电路包括与电网连接的整流逆变模块，以及与伺服电机连接的驱动模块，整流逆变模块与驱动模块之间通过直流母线连接，直流母线上通过引出接口分别连接有电能缓冲模块和制动模块；

控制电路包括至少两个用来与外部设备进行通信的现场数据总线接口，还包括编码器接口、压力机信号处理的输入输出接口，以及扩展功能接口。

其中：

整流逆变模块：用于将来自电网的交流电转换为直流电，并在伺服电机制动时将直流母线上的电能转换为交流电回馈到电网中；

驱动模块：用于将直流母线上的直流电转换为驱动伺服电机运转的交流电，也能够将伺服电机制动时产生的电能转换为直流电输送到直流母线上；

电能缓冲模块：用于电能的临时存储，在电网和伺服电机之间的电能转换过程中起缓冲作用；

制动模块：连接有制动电阻，用于在整流逆变模块不能将直流母线上的电能及时回馈电网时，提供一个额外的电能泄放通路。