一种应用于机械曲柄压力机的交流伺服主驱动系统技术方案

技术编号:5128132 阅读:297 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种应用于机械曲柄压力机的交流伺服主驱动系统,包括整流单元、制动单元、充电限流单元、储能电容箱、逆变单元、电流反馈单元、控制单元、信号接口及处理单元,电气设备外部供电单元经过整流单元、制动单元、储能电容箱、逆变单元向伺服电机供电,整流单元与制动单元之间设置充电限流单元,逆变单元至伺服电机的连接电路上设置电流反馈单元,整流单元、充电限流单元、制动单元、电流反馈单元分别设有一路输出至信号接口及处理单元。本发明专利技术能量来自于储能电容箱,在无须增加外部电气设备的供电容量前提下即可直接驱动伺服电机,进而直接驱动曲柄;通过直流母线电压的检测及补偿算法的应用,可以抵消波动对控制的扰动,改善控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种伺服驱动器,应用于曲柄压力机驱动曲柄,为一种应用于机械曲柄 压力机的交流伺服主驱动系统。
技术介绍
伺服驱动系统应用于曲柄压力机直接驱动曲柄,代表了曲柄压力机的发展方向。 伺服驱动器通过上位控制系统的速度或位置指令控制伺服电机驱动偏心旋转机构,经由连 杆或联杆机构将该偏心旋转机构的旋转动力传递给滑块,以驱动该滑块上下运动。通用伺 服驱动器通过减速机构降低转速进而提高扭矩的方式驱动曲柄,其具有以下问题1)由于存在减速机构进而引入的间隙误差影响到滑块运动的控制精度;如往复 摆动,这是伺服压力机比较普遍的工作曲线,由于减速机构中齿轮咬合的间隙导致其从正 传至反转的过程中必然有一段是伺服弥补间隙而滑块未有位移的过程,这直接影响到滑块 单边的定位,也就是伺服无法准确的控制滑块运动的精度。2)由于没有飞轮储能,其需要伺服驱动器瞬时输出足够大的电流以驱动伺服电机 输出对应的扭矩,而能够达到要求的通用伺服驱动器功率通常又远远大于普通异步电机的 功率,对电气设备的供电容量提出特别要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种应用于曲柄压力机直接驱动曲柄的伺服驱动 器,能够克服上述通用伺服驱动器存在的问题,进一步提升控制精度、提高工作效率,降低 非工作能耗。本专利技术的技术方案为一种应用于机械曲柄压力机的交流伺服主驱动系统,设置 在上位控制系统与伺服电机之间,电气设备外部供电单元提供电源,所述伺服驱动器包括 整流单元、制动单元、充电限流单元、储能电容箱、逆变单元、电流反馈单元、控制单元、信号 接口及处理单元,信号接口及处理单元为控制单元的一部分,上位控制系统的控制指令经 过信号接口及处理单元输入伺服电机,电气设备外部供电单元经过整流单元、制动单元、储 能电容箱、逆变单元向伺服电机供电,整流单元与制动单元之间设置充电限流单元,逆变单 元至伺服电机的连接电路上设置电流反馈单元,整流单元、充电限流单元、制动单元、电流 反馈单元分别设有一路输出至信号接口及处理单元。储能电容箱内设有储能电容,逆变单元内设有逆变器,储能电容通过层叠式直流 母线结构,简称层叠母线与逆变器连接,储能电容箱内还设有直流母线电压检测电路,检测 层叠母线电压,并输出至信号接口及处理单元。作为优选方式,储能电容箱含有6个储能电容,逆变单元含有4个逆变器,其中三 个逆变器用于三相逆变,另外一个连接制动单元,储能电容平均分配给用于三相逆变的3 个逆变器,逆变器与储能电容按照纵向串行排布,两个储能电容串联构成一组电容模块,所 述电容模块置于逆变器的动力端子侧;层叠母线正、负极平行排布,中心点紧贴,边缘对齐。进一步的,本专利技术对储能电容设定保护电容动作的阈值范围1)储能电容箱所配储能电容的额定工作电压决定保护电容动作的阈值最大值;2)曲柄压力机的滑块接触工件工作时,伺服电机的转速对应一反电动势,保护电 容动作的阈值最小值至少大于所述反电动势IOV ;3)由储能电容容量C决定的储能电容箱瞬时能够输出最大的电能为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于机械曲柄压力机的交流伺服主驱动系统,设置在上位控制系统与伺服电机之间,电气设备外部供电单元提供电源,其特征是所述伺服驱动器包括整流单元、制动单元、充电限流单元、储能电容箱、逆变单元、电流反馈单元、控制单元、信号接口及处理单元,信号接口及处理单元为控制单元的一部分,上位控制系统的控制指令经过信号接口及处理单元输入伺服电机,电气设备外部供电单元经过整流单元、制动单元、储能电容箱、逆变单元向伺服电机供电,整流单元与制动单元之间设置充电限流单元,逆变单元至伺服电机的连接电路上设置电流反馈单元,整流单元、充电限流单元、制动单元、电流反馈单元分别设有一路输出至信号接口及处理单元。

【技术特征摘要】
1.一种应用于机械曲柄压力机的交流伺服主驱动系统,设置在上位控制系统与伺服电 机之间,电气设备外部供电单元提供电源,其特征是所述伺服驱动器包括整流单元、制动单 元、充电限流单元、储能电容箱、逆变单元、电流反馈单元、控制单元、信号接口及处理单元, 信号接口及处理单元为控制单元的一部分,上位控制系统的控制指令经过信号接口及处理 单元输入伺服电机,电气设备外部供电单元经过整流单元、制动单元、储能电容箱、逆变单 元向伺服电机供电,整流单元与制动单元之间设置充电限流单元,逆变单元至伺服电机的 连接电路上设置电流反馈单元,整流单元、充电限流单元、制动单元、电流反馈单元分别设 有一路输出至信号接口及处理单元。2.根据权利要求1所述的一种应用于机械曲柄压力机的交流伺服主驱动系统,其特征 是储能电容箱内设有储能电容,逆变单元内设有逆变器,储能电容通过层叠式直流母线结 构,简称层叠母线与逆变器连接,储能电容箱内还设有直流母线电压检测电路,检测层叠母 线电压,并输出至信号接口及处理单元。3.根据权利要求2所述的一种应用于机械曲柄压力机的交流伺服主驱动系统,其特征 是储能电容箱含有6个储能电容,逆变单元含有4个逆变器,其中三个逆变器用于三相逆 变,另外一个连接制动单元,储能电容平均分配给用于三相逆变的3个逆变器,逆变器与储 能电容按照纵向串行排布,两个储能电容串联构成一组电容模块,所述电容模块置于逆变 器的动力端子侧;层叠母线正、负极平行排布,中心点紧贴,边缘对齐。4.根据权利要求2或3所述的一种应用于机械曲柄压力机的交流伺服主驱动系统,其 特征是根据以下条件,对...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴波吴蔚廖富全
申请(专利权)人:南京埃斯顿数字技术有限公司南京埃斯顿自动控制技术有限公司
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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