全數字交流伺服驅動系統的軟啟動裝置的製作方法
2023-10-06 13:14:34
專利名稱：全數字交流伺服驅動系統的軟啟動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於電機的啟動裝置，特別是關於全數字交流伺服驅動系統的軟啟動裝置。
背景技術：
全數字交流伺服驅動系統廣泛地應用於各種數控工具機上，以驅動伺服馬達，而且還可以應用於印染、包裝等自動化流水線上各種機械的驅動和傳動。該全數字交流伺服驅動系統是將三相交流電源經整流後對設置在一對直流母線上若干並聯的電解電容充電，從而使該直流母線獲得使伺服電機動作的311伏工作電壓。如果這一充電過程過快，則電解電容容易遭損壞，極大程度降低了其使用壽命。為此，設計了一個由圖1所示的軟啟動裝置，該軟啟動裝置包含串接在正極直流母線和整流器之間的固定電阻R1和R2、以及由繼電器常開觸點T1連接在該串聯的固定電阻R1和R2兩端的旁通電路。它使電解電容充電分為兩個階段第一階段由於固定電阻R1和R2的阻抗，電解電容比較緩慢地充電，當其電壓升至216伏時，繼電器通電吸合常開觸點，從而導通旁通電路，整流器直接對電解電容較快充電。同時為了防止直流母線P、N間有短路故障時，電量猛增燒毀設備，還設置有熔斷器F。這一軟啟動裝置不但體積大，影響安裝空間，更重要的是更換熔斷器繁瑣不便。
發明內容
本實用新型提供的軟啟動設備在於解決裝置不必更換熔斷器和維修的技術問題。
本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下
一種全數字伺服驅動系統的軟啟動裝置，包含繼電器和由繼電器常開動觸點連接的旁通電路，其特徵在於在正極直流母線前端設置有四個串聯的正溫度係數熱敏電阻，該正極直流母線通過該四個串聯的正溫度係數熱敏電阻直接與整流器正極輸出相連，該旁通電路連接在該四個串聯的正溫度係數熱敏電阻兩端。
上述的全數字伺服驅動系統的軟啟動裝置，其特徵在於設置有包含LM339型集成塊IC、光藕2和2』的繼電器開關電路；集成塊IC第10腳分別通過串聯的電阻R11和R9與正極直流母線P相連、並聯的電阻R14和電容C41與負極直流母線N相連，第11腳分別通過電阻R21、R22與15伏直流電源的正、負極相連，第13腳與光藕2第2腳相連；光藕2第4腳與光藕2』第2腳相連；光藕2』第3腳與繼電器線圈一端相連，第4腳連+24伏電源。
上述的全數字交流伺服驅動系統的軟啟動裝置，其特徵在於該集成塊IC第10、11腳間還串接有電容C11，第11、13腳間串接有電阻R23和二極體D7。
上述的全數字交流伺服驅動系統的軟啟動裝置，其特徵在於該繼電器線圈兩端串連有二極體D10。
本實用新型巧妙地利用了正溫度係數熱敏電阻電流急速增加溫度瞬間上升時，其阻抗激急提高的特性，從而使通過的電流在數毫秒內變小，直流母線如同開路，達到抑制目的，當故障排除，異常電流消失後，瞬間又恢復成低阻抗的導體。因此，本實用新型革除了熔斷器，而且也不再需要人為的更換熔斷器或維修工作。此外，利用集成塊進行電壓採樣比較推動光藕來實現繼電器的吸合和斷開，既保證了動作的正確性，又使產品體積大為減小，對安裝空間的要求不大，有利於安裝。
圖1為已有技術的電路結構示意圖。
圖2為本實用新型電路結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型如圖2所示，包含繼電器J和由繼電器常開動觸點J-1連接的旁通電路。在正極直流母線P與整流器1正極輸出之間串聯設置有四個正溫度係數熱敏電阻PCT1～PCT4，上述的旁通電路連接在該串聯的四個正溫度係數熱敏電阻PCT1～PCT4的兩端。在該四個正溫度係數熱敏電阻PCT1～PCT4後的正、負極直流母線P、N之間依次並聯有母線放電電阻R3和R4、電解電容C5～C8；負極直流母線N鄰近整流器1處設置有一端接地的高壓瓷片電容C4。設置有包含LM339型集成塊IC、光藕2和2『的繼電器開關電路。其中集成塊IC作為電壓比較器，其第10腳分別通過串聯的電阻R11和R9與正極直流母線P相連、並聯的電阻R14和電容C41與負極直流母線N相連，取得直流母線的採樣電阻分壓，第11腳分別通過電阻R21、R22與+15伏直流電源、負極直流母線N相連取得15伏電源分壓電平，第13腳作為輸出與光藕2第2腳相連。此外，集成塊IC第10、11腳間還串聯有電容11，第11、13腳間還串聯有電阻R23、二極體D7。光藕2第1腳接+15伏直流電源，第3腳接地，第4腳接光藕1』第2腳。光藕2』第1腳通過電阻R27接+5伏直流電源，第3腳接繼電器J線圈一端，第4腳接+24伏直流電源。繼電器J線圈另一端接直流0V接口，在繼電器J線圈兩端間還串接有二極體D10。
本實用新型接入交流220伏電流後，經整流器1整流輸入正、負極直流母線P、N，其時母線間的電壓低，集成塊IC第10腳的電平低於第11腳的電平，其第13腳輸出高電平，光藕2和2』不導通，繼電器J無電流通過，常開動觸點J-1分開，整流後的直流電需要通過四個連續的正溫度係數熱敏電阻PCT1～PCT4向電解電容C5～C8較緩慢充電。當正、負極直流母線P、N間的電壓升到216伏左右，集成塊IC第10腳所得的電平值要高於第11腳所得的15伏電源分壓後的電平值，經集成塊IC的比較後，其第13腳輸出低電平，光藕2和2』被導通，24伏電流流過繼電器J線圈，吸合其常開動觸點J-1，使旁通電路接通，這樣串聯的四個正溫度係數熱敏電阻PCT1～PCT4被短路，整流器1直接對電解電容C5～C8充電，使母線電壓迅速升至311工作電壓。充電完畢，繼電器J常開動觸點J-1繼續保持吸合狀態，正溫度係數熱敏電阻PCT1～PCT4處於不工作狀態。一旦正、負直流母線P、N間有短路故障時，集成塊第10腳的電平迅速低於第11腳電平，第13腳立即輸出高電平，馬上關閉光藕2、2』，繼電器J失電，常開動觸點J-1分離，大量電流流經正溫度係數熱敏電阻PCT1～PCT4，溫度瞬間上升，阻抗提高，短路電流在數毫秒內變小了，使正、負極直流母線P、N如同開路，達到保護的目的。只要短路故障被排除，正溫度係數熱敏電阻PCT1～PCT4又恢復其初始的低阻值，繼續完成其正常的功能，而無需更換或維修。
權利要求1.一種全數字伺服驅動系統的軟啟動裝置，包含繼電器和由繼電器常開動觸點連接的旁通電路，其特徵在於在正極直流母線前端設置有四個串聯的正溫度係數熱敏電阻，該正極直流母線通過該四個串聯的正溫度係數熱敏電阻直接與整流器正極輸出相連，該旁通電路連接在該四個串聯的正溫度熱敏電阻兩端。
2.根據權利要求1所述的全數字伺服驅動系統的軟啟動裝置，其特徵在於設置有包含LM339型集成塊IC、光藕2和2』的繼電器開關電路；集成塊IC第10腳分別通過串聯的電阻R11和R9與正極直流母線P相連、並聯的電阻R14和電容C41與負極直流母線N相連，第11腳分別通過電阻R21、R22與15伏直流電源的正、負極相連，第13腳與光藕2第2腳相連；光藕2第4腳與光藕2』第2腳相連；光藕2』第3腳與繼電器線圈一端相連，第4腳連+24伏電源。
3.根據權利要求1所述的全數字交流伺服驅動系統的軟啟動裝置，其特徵在於該集成塊IC第10、11腳間還串接有電容C11，第11、13腳間串接有電阻R23和二極體D7。
4.根據權利要求2所述的全數字交流伺服驅動系統的軟啟動裝置，其特徵在於該集成塊IC第10、11腳間還串接有電容C11，第11、13腳間串接有電阻R23和二極體D7。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的全數字交流伺服驅動系統的軟啟動裝置，其特徵在於該繼電器線圈兩端串連有二極體D10。
專利摘要一種全數字伺服驅動系統的軟啟動裝置，包含繼電器和由繼電器常開動觸點連接的旁通電路，其特徵在於在正極直流母線前端設置有四個串聯的正溫度係數熱敏電阻，該正極直流母線通過該四個串聯的正溫度係數熱敏電阻直接與整流器正極輸出相連，該旁通電路連接在該四個串聯的正溫度熱敏電阻兩端。本實用型在於解決裝置不必更換熔斷器和維修的技術問題。
文檔編號H02M1/00GK2643538SQ03210129
公開日2004年9月22日 申請日期2003年8月28日 優先權日2003年8月28日
發明者陳忠, 方傑 申請人:上海開通數控有限公司