一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电机控制领域，具体涉及一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器。
【背景技术】
[0002]目前，在陶瓷生产设备上经常使用交流伺服驱动器作为交流伺服电机的执行机构，其原理是将工频交流电整流成直流电，再经过逆变单元将直流电逆变成电压有效值和频率可调的交流电驱动交流伺服电机，以达到调速调力矩的目的。但是在实际情况中，现有交流伺服驱动器的控制方法存在着不合理的地方，当交流伺服电机处于在制动状态时，交流伺服驱动器就开通制动管，把交流伺服电机制动时产生的电能消耗在大功率电阻上，特别是陶瓷设备中启停非常频繁时，电机的发热量非常大，电能浪费严重，大大降低了能量的利用率。现有技术中存在的技术缺陷，成为本领域技术人员急待解决的一个技术问题。
【实用新型内容】
[0003]针对现有陶机设备的电机发热大、能量利用率低等缺陷，本实用新型提供一种结构简单、容易实现的能量反馈型交流伺服驱动器，在减小电机发热的同时又能降低电能的损耗，减少交流伺服驱动器对电网的谐波干扰，从而降低陶瓷生产企业的生产成本。
[0004]本实用新型的技术方案是:一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器，其中包括PWM整流电路、直流支撑电容、直流/交流逆变电路和控制电路。PWM整流电路的输入端连接至外部交流电源，PWM整流电路的输出端连接到直流支撑电容的正负极，直流支撑电容的输出连接至直流/交流逆变电路的输入端，直流/交流逆变电路的输出端连接至外部三相伺服电机，而控制电路的输入/输出端连接至PWM整流电路和直流/交流逆变电路的输入/输出端，其特点是所述PWM整流电路由IGBT功率管T1?T6、电感L1?L3组成，其中所述IGBT功率管Tl、T3、T5的集电极连接在一起并引出端子连接至直流支撑电容Cd的正极，所述IGBT功率管T2、T4、T4的发射极连接在一起并引出端子连接至直流支撑电容Cd的负极；所述IGBT功率管T1的发射极连接至所述IGBT功率管T2的集电极，构成了 A相桥臂，并引出端子连接至电感L1的一端；所述IGBT功率管T3的发射极连接至所述IGBT功率管T4的集电极，构成了 B相桥臂，并引出端子连接至电感L2的一端；所述IGBT功率管T5的发射极连接至所述IGBT功率管T6的集电极，构成了 C相桥臂，并引出端子连接至电感L3的一端；电感L1的另一端引出端子作为输入端，连接至外部A相电源；电感L2的另一端引出端子作为输入端，连接至外部B相电源；电感L3的另一端引出端子作为输入端，连接至外部C相电源。
[0005]所述直流支撑电容的正负极输出端连接至直流/交流逆变电路相应的的输入端。
[0006]所述直流/交流逆变电路的输出端连接至外部三相伺服电机相应的输入端。
[0007]所述控制电路由数字控制芯片DSP及其外围电路构成，其输入/输出端连接至PWM整流电路和直流/交流逆变电路相应的输入/输出端，并以此来控制IGBT功率管的开通和关断。
[0008]本实用新型的有益效果如下:当伺服电机处于制动状态时，交流伺服驱动器将伺服电机产生的电能反馈给电网，而不是把这部分能量通过大功率电阻消耗掉，大大提高了电能的利用率；同时，交流伺服驱动器还可以减少输入电流中的谐波成分，提高电路的功率因数，减少其对电网的干扰。
[0009]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的总体电路示意图；
【具体实施方式】
[0011]本实用新型如图1所示:一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器，其中包括PWM整流电路、直流支撑电容、直流/交流逆变电路和控制电路。PWM整流电路的输入端连接至外部交流电源，PWM整流电路的输出端连接到直流支撑电容的正负极，直流支撑电容的输出连接至直流/交流逆变电路的输入端，直流/交流逆变电路的输出端连接至外部三相伺服电机，而控制电路的输入/输出端连接至PWM整流电路和直流/交流逆变电路的输入/输出端，其特点是所述PWM整流电路由IGBT功率管T1?T6、电感L1?L3组成，其中所述IGBT功率管Tl、T3、T5的集电极连接在一起并引出端子连接至直流支撑电容(^的正极，所述IGBT功率管T2、T4、T4的发射极连接在一起并引出端子连接至直流支撑电容Cd的负极；所述IGBT功率管T1的发射极连接至所述IGBT功率管T2的集电极，构成了 A相桥臂，并引出端子连接至电感L1的一端；所述IGBT功率管T3的发射极连接至所述IGBT功率管T4的集电极，构成了 B相桥臂，并引出端子连接至电感L2的一端；所述IGBT功率管T5的发射极连接至所述IGBT功率管T6的集电极，构成了 C相桥臂，并引出端子连接至电感L3的一端；电感L1的另一端引出端子作为输入端，连接至外部A相电源；电感L2的另一端引出端子作为输入端，连接至外部B相电源；电感L3的另一端引出端子作为输入端，连接至外部C相电源。
[0012]所述直流支撑电容的正负极输出端连接至直流/交流逆变电路相应的的输入端。
[0013]所述直流/交流逆变电路的输出端连接至外部三相伺服电机相应的输入端。
[0014]所述控制电路由数字控制芯片DSP及其外围电路构成，其输入/输出端连接至PWM整流电路和直流/交流逆变电路相应的输入/输出端，并以此来控制IGBT功率管的开通和关断。
[0015]所述直流支撑电容除了储存直流电能以外，还滤除电路中产生的高频谐波电流。
[0016]所述直流/交流逆变电路，在交流伺服电机处于制动状态时，将交流伺服电机产生的交流电整流输出并存储到直流支撑电容上。
[0017]所述PWM整流电路，在交流伺服电机处于制动状态时，将直流支撑电容上送过来的直流电逆变成与电网同频同相的交流电反馈给电网，并通过特定的算法按照一定的规律开通和关断IGBT功率管，降低交流伺服驱动器产生的谐波电流，提高驱动器的功率因数。
【主权项】
1.一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器，其中包括PWM整流电路、直流支撑电容、直流/交流逆变电路和控制电路；PWM整流电路的输入端连接至外部交流电源，PWM整流电路的输出端连接到直流支撑电容的正负极，直流支撑电容的输出连接至直流/交流逆变电路的输入端，直流/交流逆变电路的输出端连接至外部三相伺服电机，而控制电路的输入/输出端连接至PWM整流电路和直流/交流逆变电路的输入/输出端，其特征在于，所述PWM整流电路由IGBT功率管T1?T6、电感L1?L3组成，其中所述IGBT功率管T1、T3、T5的集电极连接在一起并引出端子连接至直流支撑电容Cd的正极，所述IGBT功率管T2、T4、T4的发射极连接在一起并引出端子连接至直流支撑电容Cd的负极；所述IGBT功率管T1的发射极连接至所述IGBT功率管T2的集电极，构成了 A相桥臂，并引出端子连接至电感L1的一端；所述IGBT功率管T3的发射极连接至所述IGBT功率管T4的集电极，构成了 B相桥臂，并引出端子连接至电感L2的一端；所述IGBT功率管T5的发射极连接至所述IGBT功率管T6的集电极，构成了 C相桥臂，并引出端子连接至电感L3的一端；电感L1的另一端引出端子作为输入端，连接至外部A相电源；电感L2的另一端引出端子作为输入端，连接至外部B相电源；电感L3的另一端引出端子作为输入端，连接至外部C相电源。2.根据权利要求1所述的一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器，其特征在于，所述直流支撑电容的正负极输出端连接至直流/交流逆变电路相应的的输入端。3.根据权利要求1所述的一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器，其特征在于，所述直流/交流逆变电路的输出端连接至外部三相伺服电机相应的输入端。4.根据权利要求1所述的一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器，其特征在于，所述控制电路由数字控制芯片DSP及其外围电路构成，其输入/输出端连接至PWM整流电路和直流/交流逆变电路相应的输入/输出端，并以此来控制IGBT功率管的开通和关断。
【专利摘要】本实用新型涉及一种陶机设备使用的能量反馈型交流伺服驱动器，其中包括PWM整流电路、直流支撑电容、直流/交流逆变电路和控制电路。PWM整流电路的输入端连接至外部交流电源，PWM整流电路的输出端连接到直流支撑电容的正负极，直流支撑电容的输出连接至直流/交流逆变电路的输入端，直流/交流逆变电路的输出端连接至外部电机负载，而控制电路的输入/输出端连接至PWM整流电路和直流/交流逆变电路的输入/输出端。由于采用了PWM整流电路，不仅减少了交流伺服电机的热损耗，而且将电机制动时产生的电动势以电能的方式回馈至电网，减少了谐波，降低了对电网的扰动，提高了能量利用效率，节能减排效果显著。
【IPC分类】H02P27/08, H02J3/38
【公开号】CN205160425
【申请号】CN201520858744
【发明人】杨晓东, 洪旭文, 张矛盾, 梁伟恩, 廖元富
【申请人】佛山市和融数控软件有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月29日