[发明专利]一种大功率电动绞车控制器上电、泄放一体化控制系统

说明书

本发明公开了一种大功率电动绞车控制器上电、泄放一体化控制系统，将功率、控制两路供电简化为一路供电完成，可以避免供电接口冗余；内部设计上电逻辑，保证控制电完成上电后，再接通功率电路，避免功率电先于控制电完成上电造成功率模块损坏；通过缓冲电路减小上电电流，可以保护母线电容，避免过大的上电电流冲击；加入泄放电路，当母线电压增加时，泄放能量，保证母线电压维持稳定值，通过一体化电路设计，最小化电气空间结构。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，具体涉及一种大功率电动绞车控制器上电、泄放一体化控制系统。

背景技术

绞车，由可旋转卷筒、传动装置、制动器和动力部分组成，广泛应用于工作繁重和所需牵引力较大的场所。随着电机控制技术的发展，电动绞车因其控制精度高、控制逻辑直观、环境污染小等优点受到广泛的关注。

电机，作为电动绞车系统的动力来源，是绞车系统的核心组成部分。而绞车控制器内部电路的设计优劣，将直接影响电动绞车系统的工作性能好坏。

通常，简易的电动绞车控制器在供电方式上采用功率电与控制电两路分别供电的方式，启动工作时，功率电直接为母线电容充电，同时，内部无泄放电路。该设计方式的缺陷在于，首先大功率控制器母线电压较高，为避免控制电路上电时不稳定状态造成功率器件损坏，需要控制电稳定后，加载功率电压，而两路供电方式，易造成人为误操作导致上电顺序出现错误，也会造成输入接口冗余；其次母线电容无缓冲充电，电流会瞬间增加至较大数值，对器件造成损坏；最后绞车在高速工作时，储存了较大的转动能量，停止或降低转速，该能量将会回灌至母线电源，抬高母线电压值，影响电源系统。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种大功率电动绞车控制器上电、泄放一体化控制系统，可以保护电路不受损坏，同时最小化电气空间。

一种大功率电动绞车控制器上电、泄放一体化控制系统，包括隔离电源模块、缓冲电路、CPU控制芯片、时序电路、母线功率电源以及泄放电路；

所述隔离电源模块将外部电源转化为控制部分所需低压电源，为CPU控制芯片供电；

所述CPU控制芯片上电完成初始化后，向缓冲电路发出缓冲上电指令；

所述缓冲电路接到缓冲上电指令后，缓慢为母线功率电源中的电容充电，当电容两端电压值接近外部电源电压值时，充电完成，具备工作能力；

母线功率电源具备工作能力后，CPU控制芯片向时序电路发出时序上电指令；

时序电路接收到时序上电指令后，控制外部电源直接接通母线功率电源，从而屏蔽缓冲电路而实现对外供电；

CPU控制芯片在检测到母线电压超过放电阈值时，CPU控制芯片打开泄放电路，将母线电压降至标准值。

进一步的，所述缓冲电路包括串连的功率电阻Rs1和功率开关管U1，功率电阻Rs1接外部电源；所述母线功率电源包括四个并联的母线电容，接在功率开关管U1的后端；

所述泄放电路包括功率开关管U2和功率电阻Rs2、Rs3；功率开关管U2接在母线功率电源的后端，功率电阻Rs2、Rs3并联接在功率开关管U2的输出端和地之间；

所述时序电路包括功率开关管U3，并联在缓冲电路两端；

所述CPU控制芯片上电完成初始化后，控制功率开关管U1导通；

母线功率电源具备工作能力后，CPU控制芯片控制功率开关管U3打开；

CPU控制芯片在检测到母线电压超过放电阈值时，CPU控制芯片控制功率开关管U2打开。

较佳的，功率开关管选用IGBT。

较佳的，功率开关管选用MOS管。