專利名稱：具有制動系統的電機驅動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機驅動器，尤指一種具有制動系統的電機驅動器。
背景技術：
電機驅動器是一種用于控制電機正常工作的驅動裝置。現有的超小型的電機驅動器由于體積很小，其內部往往沒有包含具有儲能和制動等功能的電路，而很多電機在運行過程中需要帶動很重的負載，當電機朝著負載重力的方向運行時，機械一側的旋轉能量和負載的重力勢能將返回到電機一側。此時，往往通過對電機驅動器內部的濾波電容進行充電，來吸收由于電機朝著負載重力方向運行而產生的能量。但是，當電機朝著負載重力方向運行而產生的能量超過濾波電容可充電的能量時，電機驅動器中母線上的電壓就會持續升高，從而導致電機驅動器報警甚至損壞。

發明內容
鑒于以上內容，有必要提供一種具有制動系統的電機驅動器。—種具有制動系統的電機驅動器，用于控制一電機的正常工作，所述具有制動系統的電機驅動器包括一直流電源及一與所述電機相連的電機驅動控制電路，所述具有制動系統的電機驅動器還包括一連接于所述直流電源與所述電機驅動控制電路之間的制動系統，當所述電機朝著負載重力的方向運行時，所述制動系統通過釋放由于所述電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量來控制所述具有制動系統的電機驅動器內母線上的電壓。相對現有技術，本發明 在電機驅動器中增加了制動系統，通過制動系統來釋放電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量，使得電機驅動器的制動過程可控，并且解決了電機驅動器內母線上的電壓持續上升而導致的電機驅動器報警甚至損壞的問題，提高了電機驅動器運行的穩定性和安全性。


圖1為本發明具有制動系統的電機驅動器較佳實施方式的結構示意圖。圖2為本發明具有制動系統的電機驅動器較佳實施方式的電路圖。主要元件符號說明直流電源10制動系統30電壓檢測電路301電壓比較電路303驅動電路305電機驅動控制電路50電機驅動器100電機300
第一電阻Rl第二電阻R2開關管T二極管D制動電阻R電容C第一開關管Tl第二開關管T2第一二極管Dl第二二極管D具體實施例方式
請參閱圖1，本發明具有制動系統的電機驅動器100較佳實施方式用于控制一電機300的正常工作，該具有制動系統的電機驅動器100包括一直流電源10、一與該電機300相連用于控制該電機300的轉動方向與轉速的電機驅動控制電路50及一連接于該直流電源10與該電機驅動控制電路50之間的制動系統30。其中，該制動系統30包括一電壓檢測電路301、一與該電壓檢測電路301相連的電壓比較電路303及一與該電壓比較電路303相連的驅動電路305。當該電機朝著負載重力的方向運行時，機械一側的旋轉能量和負載的重力勢能將返回到電機一側，使得電機驅動器100內母線上的電壓持續上升，該制動系統30檢測母線上的電壓，并將其與一預先設定的門檻電壓值比較，該門檻電壓值為母線上能承受的最大電壓值。當該制動系統30檢測到母線上的電壓值高于門檻電壓值時，釋放由于該電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量，當該制動系統30檢測到母線上的電壓值下降到預先設定的門檻電壓值時，該制動系統30停止工作，從而使得母線上的電壓不會持續升高，提高了本發明具有制動系統的電機驅動器100較佳實施方式運行的穩定性和安全性。請參閱圖2，圖2為本發明具有制動系統的電機驅動器100較佳實施方式的電路圖。其中，該電壓檢測電路301包括一第一電阻Rl及一與該第一電阻Rl相連的第二電阻R2，該第一電阻Rl與該第二電阻R2均為電壓分壓檢測電阻，且分別設于母線兩端；該驅動電路305包括一開關管T、一與該開關管T相連的二極管D及一與該二極管D相連的制動電阻R，且該開關管T、該二極管D及該制動電阻R分別設于母線兩端；該電機驅動控制電路50包括一電容C、一第一開關管Tl、一第二開關管T2、一第一二極管Dl及一第二二極管D2。在本實施方式中，該開關管T、該第一開關管Tl及該第二開關管T2均為三極管。本發明具有制動系統的電機驅動器100較佳實施方式的電路連接關系如下:該電壓檢測電路301中的第一電阻Rl的一端與第二電阻R2的一端共同連接該電壓比較電路303的一輸入端，該第一電阻Rl的另一端與該第二電阻R2的另一端分別與該直流電源10相連。該電壓比較電路303的一輸出端與該驅動電路305中開關管T的基極相連，該開關管T的集電極與該二極管D的正極及該制動電阻R的一端相連，該開關管T的發射極、該制動電阻R的另一端及該二極管D的負極分別與該直流電源10相連。該電機驅動控制電路50中的電容C的兩端分別與該直流電源10相連，該第一二極管Dl連接于該第一開關管Tl的發射極與集電極之間，該第二二極管D2連接于該第二開關管T2的發射極與集電極之間，該第一開關管Tl的發射極與該第二開關管Τ2的集電極相連，該第一開關管Tl的集電極與該第二開關管Τ2的發射極分別與該直流電源10相連。請同時參閱圖1與圖2，本發明具有制動系統的電機驅動器100較佳實施方式的工作原理如下:當電機朝著負載重力的方向運行時，機械一側的旋轉能量與負載的重力勢能將返回到電機一側，使得電機驅動器100內母線上的電壓持續上升，該制動系統30內的電壓檢測電路301通過第一電阻Rl與第二電阻R2檢測當前狀態母線上的電壓，并將檢測的電壓值傳送至該電壓比較電路303，該電壓比較電路303將當前母線的電壓值與預先設定的門檻電壓值進行比較，當母線的電壓值高于預先設定的門檻電壓值時，該電壓比較電路303輸出一能夠使得該驅動電路305內的開關管T導通的第一電平至該驅動電路305，該驅動電路305根據該電壓比較電路303輸出的第一電平驅動開關管T導通，此時，電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量通過制動電阻R釋放，使得電機驅動器100內母線上的電壓下降。電機驅動器100驅動電機300正常運行。當該制動系統30內的電壓比較電路303檢測到電機驅動器100內母線上的電壓下降至預先設定的門檻電壓值時，該電壓比較電路303輸出一與該第一電平電平相反并能夠使得該驅動電路305內的開關管T關閉的第二電平至該驅動電路305，該驅動電路305根據該電壓比較電路303輸出的第二電平驅動開關管T關閉，從而使得該制動系統30停止工作，電機驅動器100內母線上的電壓不會持續升高，提高了本發明具有制動系統的電機驅動器100運行的穩定性和安全性。本發明在超小型電機驅動器中增加了制動系統，通過驅動開關管T的導通與關閉，利用制動電阻R來釋放電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量，使得電機驅動器的制動過程可控，并且解決了電機驅動器100內母線上的電壓持續上升而導致的電機驅動器報警甚至損壞的問題，提高了本發明具有制動系統的電機驅動器100運行的穩定性和安全性。
權利要求
1.一種具有制動系統的電機驅動器，用于控制一電機的正常工作，所述具有制動系統的電機驅動器包括一直流電源及一與所述電機相連的電機驅動控制電路，其特征在于:所述具有制動系統的電機驅動器還包括一連接于所述直流電源與所述電機驅動控制電路之間的制動系統，當所述電機朝著負載重力的方向運行時，所述制動系統通過釋放由于所述電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量來控制所述具有制動系統的電機驅動器內母線上的電壓。
2.如權利要求1所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述制動系統檢測母線上的電壓，并將其與一預先設定的門檻電壓值比較，當母線上的電壓值高于門檻電壓值時，所述制動系統釋放由于所述電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量，所述具有制動系統的電機驅動器內母線上的電壓下降。
3.如權利要求2所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述制動系統檢測母線上的電壓，并將其與所述預先設定的門檻電壓值比較，當母線上的電壓值下降到預先設定的門檻電壓值時，所述制動系統停止工作。
4.如權利要求1所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述制動系統包括一電壓檢測電路、一與所述電壓檢測電路相連的電壓比較電路及一與所述電壓比較電路相連的驅動電路，所述電壓檢測電路包括分別設于母線兩端的一第一電阻及一與所述第一電阻相連的第二電阻，所述驅動電路包括分別設于母線兩端的一開關管、一與所述開關管相連的二極管及一與所述二極 管相連的制動電阻。
5.如權利要求4所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述電壓檢測電路通過所述第一電阻與所述第二電阻檢測母線上的電壓，并將檢測的電壓值傳送至所述電壓比較電路，所述電壓比較電路將母線的電壓值與一預先設定的門檻電壓值進行比較，并輸出一用于驅動所述開關管的電平至所述驅動電路。
6.如權利要求5所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述電壓比較電路檢測到母線的電壓值高于所述預先設定的門檻電壓值時，輸出一第一電平至所述驅動電路，所述驅動電路根據所述第一電平驅動所述開關管導通，并通過所述制動電阻釋放所述電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量，降低所述電機驅動器內母線上的電壓。
7.如權利要求6所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述電壓比較電路檢測到母線的電壓值下降至所述預先設定的門檻電壓值時，輸出一與所述第一電平電平相反的第二電平至所述驅動電路，所述驅動電路根據所述第二電平驅動所述開關管關閉，所述制動系統停止工作。
8.如權利要求4所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述電壓檢測電路中的第一電阻的一端與第二電阻的一端共同連接所述電壓比較電路的一輸入端，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的另一端分別與所述直流電源相連。
9.如權利要求8所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述電壓比較電路的一輸出端與所述驅動電路中開關管的基極相連，所述開關管的集電極與所述二極管的正極及所述制動電阻的一端相連，所述開關管的發射極、所述制動電阻的另一端及所述二極管的負極分別與所述直流電源相連。
10.如權利要求1所述的具有制動系統的電機驅動器，其特征在于:所述電機驅動控制電路包括一與所述直流電源相連的電容、一與所述電容的一端相連的第一開關管、一與所述電容的另一端相連的第二開關管、一連接于所述第一開關管兩端的第一二極管及一連接于所述第二開關管兩端的第 二二極管。
全文摘要
一種具有制動系統的電機驅動器，用于控制一電機的正常工作，所述具有制動系統的電機驅動器包括一直流電源及一與所述電機相連的電機驅動控制電路，所述具有制動系統的電機驅動器還包括一連接于所述直流電源與所述電機驅動控制電路之間的制動系統，當所述電機朝著負載重力的方向運行時，所述制動系統通過釋放由于所述電機朝著負載重力的方向運行而產生的能量來控制所述具有制動系統的電機驅動器內母線上的電壓。本發明提高了電機驅動器運行的穩定性和安全性。
文檔編號H02P3/22GK103199771SQ201210003769
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者於曉龍, 曲道奎, 徐方, 賈凱, 劉世昌, 沈德峰, 孟慶鑄, 褚明杰 申請人:沈陽新松機器人自動化股份有限公司