[发明专利]一种避免使能瞬间滤波器饱和的控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种避免使能瞬间滤波器饱和的控制系统及控制方法，避免使能瞬间滤波器饱和的控制系统包括：滤波器电路、整流电路、逆变电路、输入电压检测电路以及控制电路，控制电路用于在滤波器电路的输入端电压位于预设零点范围内时、控制逆变电路输出脉冲宽度调制信号。本发明中的避免使能瞬间滤波器饱和的控制系统可以对输入的电网电压的数值进行检测，仅在电网电压位于预设零点范围内时，控制逆变电路输出脉冲宽度调制信号，由于预设零点范围的电网电压的数值较小，因此电网输入电压较低，二极管压降较高，使能瞬间Y电容两端电压变化幅值较小，可以有效避免滤波器饱和以及地电流激增。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，更具体地说，涉及一种避免使能瞬间滤波器饱和的控制系统。此外，本发明还涉及一种应用于上述控制系统的控制方法。

背景技术

随着制造业自动化和智能化程度的不断提升，工业机器人迅猛发展，在加工制造领域，工业机器人的应用越来越成熟，其性能的好坏起到了至关重要的作用。

多轴机器人在本体和控制柜之间使用了较长的重载线缆，为了较好的电磁兼容(EMC)效果，通常会在线缆增加屏蔽层，但这样会导致电机的动力线与屏蔽层之间出现较大的耦合电容，而较大的耦合电容对系统滤波器的要求较高，尤其在系统使能瞬间，共模电流尖峰往往比稳态时要高，这时滤波器易出现饱和的现象；一旦滤波器饱和，地电流会激增，从而导致与机器人控制系统相连的漏电保护器跳闸。

针对上述问题，现有技术中一般通过增加滤波器共模电感磁环数量，以提高滤波器抗饱和能力；或者选用个别型号可以可承受较大地电流尖峰的漏电保护器。但是增大共模电感磁环的数量一方面会增加滤波器的体积，另一方面会增加滤波器的成本；另外由于现场的漏电保护器已经定型，很难进行大面积更换。

综上所述，如何避免使能瞬间滤波器饱和，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种避免使能瞬间滤波器饱和的控制系统，设置有用于检测滤波器电路的输入端的电压值的输入电压检测电路，在滤波器电路的输入端电压位于预设零点范围内时、控制电路控制逆变电路输出脉冲宽度调制(PWM，Pulse WidthModulation)信号，使滤波器电路中Y电容两端的电压变化幅值最小，以避免使能瞬间造成的地电流尖峰；从而避免使能瞬间滤波器饱和。

本发明的另一目的是提供一种应用于上述避免使能瞬间滤波器饱和的控制系统的控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种避免使能瞬间滤波器饱和的控制系统，包括依次连接的滤波器电路、整流电路和逆变电路，其特征在于，还包括输入电压检测电路和控制电路；

所述逆变电路的输出端与电机连接；所述输入电压检测电路的输入端与所述滤波器电路的输入端连接，以检测所述滤波器电路的输入端的电压值；所述输入电压检测电路的输出端与所述控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与所述逆变电路连接；

所述控制电路用于在所述滤波器电路的输入端电压位于预设零点范围内时、控制所述逆变电路输出脉冲宽度调制信号。

优选的，所述输入电压检测电路包括交流光耦；

所述滤波器电路的输入端的电压值在预设零点范围内时，所述交流光耦输出高电平；所述滤波器电路的输入端的电压值在预设零点范围外时，所述交流光耦输出低电平。

优选的，所述控制电路包括控制芯片，所述控制芯片在接收到所述高电平时，控制所述逆变电路发出脉冲宽度调制信号，控制所述电机运转；所述控制芯片在接收到所述低电平时，控制所述电机维持原先的运转状态。

优选的，所述输入电压检测电路包括分压检测电路，所述分压检测电路的输入端与所述滤波器电路的输入端连接，所述分压检测电路的输出端与所述控制电路连接。