[发明专利]一种伺服驱动器及其再生制动控制方法、系统

说明书

本发明公开了一种伺服驱动器及其再生制动控制方法、系统，包括：判断伺服驱动器是否处于再生制动阶段，若是，则获取当前交流输入电源电压；根据当前交流输入电源电压得到直流母线校准电压范围，根据直流母线的当前直流母线电压和直流母线校准电压范围控制与直流母线并联的制动电阻回路动作，以使直流母线电压处于直流母线校准电压范围内。上述方法及系统通过当前交流输入电源电压得到的直流母线校准电压范围合理选择再生制动阈值，保证再生电能被完全消耗，直流母线上的电容器等元器件不会因电压过高而损坏；同时直流母线电压的波动小，伺服驱动器性能稳定。

技术领域

本发明涉及再生制动技术领域，更具体地说，涉及一种伺服驱动器再生制动控制方法，还涉及一种伺服驱动器及其再生制动控制系统。

背景技术

伺服驱动系统在诸多运用场合，存在伺服驱动器直流母线电压因再生电能“泵升”升高的问题。如加减速运行时的减速停止期间，起吊机械下放物体时在垂直轴上进行连续的下降运行，拉薄卷绕装置由负载侧使电动机不断旋转的连续运行。电动机的旋转能量作为再生电能回馈到伺服驱动器，被伺服驱动器的整流滤波之电容器吸收充电，抬升的电压被称为“泵升”电压。当直流母线电压超过电容器等元器件所能承受的安全电压时，电容器等元器件就会损坏。

伺服驱动器在制动过程中电动机回馈的能量会使直流母线电压升高，直流母线电压升高的幅值ΔU＝(2×ΔW/C)^0.5，其中ΔW为回馈的能量，C为并联在直流母线上电容器的容值。此时，如直流母线电压升的过高就会损坏直流母线上的电容器C和其它元器件，伺服驱动器故障。目前伺服驱动器的主要再生制动方法如图1所示，图1为现有技术中再生制动电路的电路原理图；其中，C并联在直流母线上电容器、Q为控制开关，R为制动电阻，D为续流二极管。当制动过程发生时，由于电动机再生电能回馈导致直流母线电压升高，再生制动控制单元通过检测直流母线电压，当其达到某个设定的阀值上限时控制开关管Q导通，接入制动电阻R吸收回馈能量，降低直流母线电压。当直流母线电压降低到设定的阀值下限时制动单元控制开关管Q关断，断开制动电阻R，则直流母线电压又将因回馈的能量而升高，如此循环往复，使直流母线电压稳定在设置的范围内。但是，当再生电能处于连续的和/或比较大的状态时，同时直流母线电压存在波动状态，当直流母线电压降低至设定的阀值下限时并不能代表其将再生电能消耗掉，直流母线电压没有得到预期的降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种伺服驱动器再生制动控制方法，以合理选择再生制动阈值，保证直流母线电压处于直流母线校准电压范围内，直流母线上的电容器等元器件不会因电压过高而损坏，降低直流母线电压波动。本发明的第二个目的是提供一种伺服驱动器及其再生制动控制系统。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种伺服驱动器再生制动控制方法，包括：

判断伺服驱动器是否处于再生制动阶段，若是，则获取当前交流输入电源电压；

根据所述当前交流输入电源电压得到直流母线校准电压范围，根据直流母线的当前直流母线电压和所述直流母线校准电压范围控制与直流母线并联的制动电阻回路动作，以使直流母线电压处于所述直流母线校准电压范围内。

优选地，所述判断伺服驱动器是否处于再生制动阶段，包括：

判断所述当前直流母线电压是否大于预设直流母线电压范围的最大值，若是，则认为所述伺服驱动器处于再生制动阶段；所述预设直流母线电压范围的最小值大于所述直流母线校准电压范围的最大值。

优选地，所述检测当前交流输入电源电压之前，所述方法还包括：

根据所述预设直流母线电压范围控制与直流母线并联的制动电阻回路动作，以使所述直流母线的当前直流母线电压处于所述预设直流母线电压范围内。

优选地，所述根据直流母线的当前直流母线电压和所述直流母线校准电压范围控制与直流母线并联的制动电阻回路动作，包括：