[发明专利]直流伺服系统保护装置

说明书

本发明属于自动保护电路装置，具体地说涉及一种直流伺服系统的保护装置。

在直流伺服系统中，保护电路是其重要的组成部分。保护电路的主要功能是当直流伺服系统的某一部分发生故障时，发出故障报警并及时关闭直流伺服放大器的使能，或切断主电路，使故障不扩大殃及到整个系统。

目前，各种已有技术的直流伺服系统保护装置，主要是采用在主电路中串接保险、在电动机和主电路散热板上安装热传感器、检测电动机的速度是否过大、检测电动机的电流是否过大、检测反馈回路是否接通等方法。这些方法可以在直流伺服电动机发生过热或超速、伺服放大器过载或过热、伺服系统过电流、速度反馈断线时进行保护。

当伺服电动机有速度反馈接反、速度反馈断线、电枢线接反、电枢线断线发生时，将会由于伺服放大器的速度闭环控制无法完成，致使伺服电动机失去控制。由于已有技术的保护方法在速度反馈接反和电枢线接反时，只在直流伺服电动机失去控制并达到很高的速度时才能进行保护，而对于电枢线断线却不能进行保护，以致大大地降低了直流伺服系统运行的可靠性。

本发明的目的是提供一种直流伺服系统保护装置，其通用性强，保护范围大、可靠性高，特别是当直流伺服系统发生速度反馈接反、速度反馈断线、电枢线接反、电枢线断线、电动机短路时，输出报警信号，使直流伺服系统及时得到保护。

本发明直流伺服系统保护装置，包括测量直流伺服电动机电枢电压的电压传感器，测量直流伺服电动机电枢电流的电流传感器，检测直流伺服电动机速度反馈信号的速度传感器，以及包括比例放大器、微分器、加法器、绝对值电路、允许误差发生器和比较器的保护器；电压传感器与直流伺服电动机的两相电枢绕组相连，并向保护器输出电压采样信号，电流传感器串接在直流伺服电动机的电枢绕组上，并向保护器输出电流采样信号，保护器同时检测速度传感器的速度反馈信号，并当发生故障和异常时，向直流伺服驱动器输出报警信号。

以下通过附图所示实施例对本发明进行详细说明。

图1表示本发明直流伺服系统保护装置的原理框图

图2表示本发明保护器的原理框图

图3表示采用霍尔电压/电流传感器以及测速发电机的本发明直流伺服系统保护装置的原理框图

图4是如图3所示的实施例中的保护器的原理图

图1中，直流伺服驱动器(400)与直流伺服电动机(200)的电枢绕组(210)和(220)相连。直流伺服电动机(200)同轴安装有速度传感器(300)，速度传感器(300)测得的速度反馈信号(310)输入到直流伺服驱动器(400)，形成速度闭环控制。

本发明的特征是：该保护装置包括直流伺服电动机的电枢电压传感器(110)、电枢电流传感器(120)、和与二者相连接的保护器(100)，该保护器包括比例放大器、微分器、加法器、绝对值电路、允许误差发生器和比较器组成。电枢电压传感器(110)与直流伺服电动机(200)的两相电枢绕组(210)和(220)相连，用来测量直流伺服电动机(200)的电枢电压；电枢电流传感器(120)串接在直流伺服电动机(200)的电枢绕组(220)上，用来测量直流伺服电动机(200)的电枢电流。

本发明保护装置工作时，电枢电压传感器(110)的输出信号(111)为KvU，电枢电流传感器(120)的输出信号(121)KcI，KvU和KcI输入到保护器(100)，同时，直流伺服电动机的速度传感器(300)发出的速度反馈信号(310)为KnE，KnE也进入保护器(100)，最后当有故障和异常发生时，由保护器(100)输出的报警信号(130)输入到直流伺服驱动器(400)。在这里，U为直流伺服电动机的电枢电压，Kv为电枢电压传感器的测量系数；I为直流伺服电动机的电枢电流，Kc为电枢电流传感器的测量系数；E为直流伺服电动机的反电动势，Kn为反馈系数。