CN207977911U - 一种电机驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机驱动器，与第一轴电机和/或第二轴电机电连接，用于驱动第一轴电机和/或第二轴电机，该电机驱动器包括：电源电路、控制电路、第一轴电机驱动电路和第二轴电机驱动电路；其中，电源电路包括储能电路，第一轴电机驱动电路和第二轴电机驱动电路分别与储能电路电连接，储能电路用于储存第一轴电机和/或第二轴电机运转过程中产生的再生能量，并将储存的再生能量提供给第一轴电机和/或第二轴电机。本实用新型实施例提供的电机驱动器，使得电机运转过程中产生的再生能量被充分利用，解决了电机驱动器结构不能对再生能量充分利用，浪费了许多能量的问题。

Description

一种电机驱动器

技术领域

本实用新型实施例涉及电机控制技术，尤其涉及一种电机驱动器。

背景技术

电机驱动器是现代运动控制的重要组成部分，被广泛应用于工业机器人及数控加工中心等自动化设备中。

现有技术中，电机驱动器中通常设置有保护电路，当电机运转过程中产生的再生能量过大时，保护电路会将再生能量通过保护电路中的泄放电阻泄放掉，以保护电机驱动器。

然而，现有技术中的电机驱动器结构不能对再生能量充分利用，浪费了许多能量。

实用新型内容

本实用新型提供一种电机驱动器，以实现充分利用电机运转过程中产生的再生能量。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电机驱动器，该电机驱动器与第一轴电机和/或第二轴电机电连接，用于驱动第一轴电机和/或第二轴电机，该电机驱动器包括：电源电路、控制电路、第一轴电机驱动电路和第二轴电机驱动电路；

电源电路，用于接收外部电源供电，并输出给第一轴电机和/或第二轴电机；

控制电路，与电源电路电连接，用于生成电机控制信号，并将电机控制信号传输至第一轴电机驱动电路和第二轴电机驱动电路；

第一轴电机驱动电路，与控制电路电连接，用于根据电机控制信号驱动第一轴电机；

第二轴电机驱动电路，与控制电路电连接，用于根据电机控制信号驱动第二轴电机；

其中，电源电路包括储能电路，第一轴电机驱动电路和第二轴电机驱动电路分别与储能电路电连接，储能电路用于储存第一轴电机和/或第二轴电机运转过程中产生的再生能量，并将储存的再生能量提供给第一轴电机和/或第二轴电机。

可选的，电源电路还包括浪涌保护电路和整流电路，浪涌保护电路分别与外部电源和整流电路的输入端电连接，整流电路包括第一输出端和第二输出端，第一输出端与储能电路和第一轴电机驱动电路的公共端电连接，第二输出端与储能电路和第二轴电机驱动电路的公共端电连接。

可选的，电源电路还包括泄放电路，泄放电路与储能电路并联，用于在储能电路储存的能量大于第一阈值能量时，泄放储能电路储存的能量，使得储能电路储存的能量小于或者等于第一阈值能量。

可选的，泄放电路包括第一电阻、第一二极管和第一开关，第一开关包括第一端，第二端和控制端，第一电阻与第一二极管组成串联回路，第一电阻的一端和第一二极管的第一公共端与储能电路和第一轴电机驱动电路的公共端电连接，第一电阻的另一端和第一二极管的第二公共端与第一开关的第一端电连接，第一开关的第二端与储能电路和第二轴电机驱动电路的公共端电连接，第一开关的控制端与控制电路电连接。

可选的，控制电路包括隔离光耦，控制电路通过隔离光耦与第一开关的控制端电连接，控制电路用于在检测到储能电路储存的能量大于第一阈值能量时，通过隔离光耦控制第一开关闭合，以使泄放电路导通。

可选的，电源电路还包括电压检测电路，电压检测电路与储能电路并联，电压检测电路包括多个第二电阻，多个第二电阻串联。

可选的，电压检测电路与控制电路电连接，控制电路用于在电压检测电路检测到多个第二电阻的电压大于第一阈值电压时，发出报警信号。

可选的，电源电路还包括指示电路，指示电路与储能电路并联，指示电路包括指示灯和多个第三电阻，多个第三电阻依次串联后与指示灯串联，指示灯在电机驱动器工作时点亮。

可选的，第一电机驱动电路包括第一直流-交流变换电路，第二电机驱动电路包括第二直流-交流变换电路。

本实用新型提供了一种电机驱动器，该电机驱动器包括：电源电路、控制电路、第一轴电机驱动电路和第二轴电机驱动电路，通过在电源电路中设置储能电路，第一轴电机驱动电路和第二轴驱动电路分别与储能电路电连接，使得电机驱动器在驱动第一轴电机或驱动第二轴电机，或是同时驱动第一轴电机和第二轴电机时，可以存储第一轴电机和/或第二轴电机在减速等过程中所产生的再生能量，并在第一轴电机和/或第二轴电机在加速运转等情况时，将储存的再生能量提供给第一轴电机和/或第二轴电机。本实用新型实施例提供的电机驱动器，使得电机运转过程中产生的再生能量被充分利用，解决了电机驱动器结构不能对再生能量充分利用，浪费了许多能量的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的一种电机驱动器的结构示意图。

图2是本实用新型实施例二提供的一种电机驱动器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1所示为本实用新型实施例一提供的一种电机驱动器的结构示意图，参考图1，电机驱动器100与第一轴电机220和/或第二轴电机230电连接(其中，图1是以电机驱动器100与第一轴电机220和第二轴电机230均电连接为例进行说明的)，用于驱动第一轴电机220和/或第二轴电机230，该电机驱动器100包括：电源电路110、控制电路120、第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140；

电源电路110，用于接收外部电源210供电，并输出给第一轴电机220和/或第二轴电机230；

控制电路120，与电源电路110电连接，用于生成电机控制信号，并将电机控制信号传输至第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140；

第一轴电机驱动电路130，与控制电路120电连接，用于根据电机控制信号驱动第一轴电机220；

第二轴电机驱动电路140，与控制电路120电连接，用于根据电机控制信号驱动第二轴电机230；

其中，电源电路110包括储能电路111，第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140分别与储能电路111电连接，储能电路111用于储存第一轴电机220和/或第二轴电机230运转过程中产生的再生能量，并将储存的再生能量提供给第一轴电机220和/或第二轴电机230。例如，再生能量可以是第一轴电机220和/或第二轴电机230减速运转过程中所产生的能量。

具体的，电机驱动器100上设置电源输入端口，电源电路110通过电源输入端口与外部电源210电连接，从而接收外部电源210提供的电力供应，并在电源电路110中对外部电源210提供的电力进行处理后，输出给第一轴电机220和/或第二轴电机230。

具体的，控制电路120与电源电路110电连接，以从电源电路110获取电力供应。控制电路120可以与外部控制器电连接，外部控制器向控制模块发送第一轴电机220和/或第二轴电机230的第一控制信号后，控制模块对其进行解析处理，并生成电机第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140可以识别的控制信号发送给第一轴电机驱动电路130和/或第二轴电机驱动电路140。需要说明是是，当第一轴电机220和第二轴电机230分别与第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140电连接时，第一控制信号包括对第一轴电机220和第二轴电机230的控制信号，控制模块对第一控制信号进行解析后将解析后的控制信号发送给第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140，第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140根据该控制信号分别驱动第一轴电机220和第二轴电机230运转工作；当第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140中只有一个与电机电连接时，例如只有第一轴电机驱动电路130与第一轴电机220电连接，则第一控制信号只包括对第一轴电机220的控制信号，控制模块对第一控制信号进行解析后将解析后的控制信号只发送给第一轴电机驱动电路130，此时第一轴电机驱动电路130根据该控制信号驱动第一轴电机220运转工作。

具体的电源电路110包括储能电路111，例如该储能电路111可以是多个电容并联组成，第一轴电机驱动电路130和第二轴电机驱动电路140分别与储能电路111电连接，当电机驱动器100同时驱动两个电机时，假设第一轴电机220在第一轴电机驱动电路130的驱动下减速运转，第二轴电机230在第二轴电机驱动电路140的驱动下加速运转，第一轴电机220在减速运转过程中，会有再生能量产生，该再生能量通过第一轴电机驱动电路130传输至储能电路111，储能电路111可以对该再生能量进行存储；而第二轴电机230在加速运转过程中，需要耗费的能量较大，储能电路111可以将存储的再生能量可以用来驱动第二轴电机230，由此，电源电路110通过外部电源210获取的能量将减少。假设电机驱动器100此时只与第一轴电机220电连接，在某一时间段，第一轴电机220在第一轴电机驱动电路130的驱动下减速运转，会有再生能量产生，该再生能量通过第一轴电机驱动电路130传输至储能电路111，储能电路111可以对该再生能量进行存储；在另一时间段，第一轴电机220在第一轴电机驱动电路130的驱动下加速运转，耗费能量较多，储能电路111可以在该时间段内将储存的再生能量用于驱动第一轴电机220，由此，在该时间段内电源电路110通过外部电源210获取的能量将减少。本实施例提供的电机驱动器100，使得电机在运转过程中产生的再生能量不但不会因为被泄放掉造成浪费，更会节约外部电源210提供的能量，使得能量被充分利用。

本实用新型实施例提供的电机驱动器，包括：电源电路、控制电路、第一轴电机驱动电路和第二轴电机驱动电路，通过在电源电路中设置储能电路，第一轴电机驱动电路和第二轴驱动电路分别与储能电路电连接，使得电机驱动器在驱动第一轴电机或驱动第二轴电机，或是同时驱动第一轴电机和第二轴电机时，可以存储第一轴电机和/或第二轴电机在减速等过程中所产生的再生能量，并在第一轴电机和/或第二轴电机在加速运转等情况时，将储存的再生能量提供给第一轴电机和/或第二轴电机。本实用新型实施例提供的电机驱动器，使得电机运转过程中产生的再生能量被充分利用，解决了电机驱动器结构不能对再生能量充分利用，浪费了许多能量的问题。

实施例二

图2为本实用新型实施例二提供的一种电机驱动器的结构示意图，本实施例在上述实施例一的基础上，进一步提供了一种可选的电机驱动器。

参考图2，可选的，电源电路110还包括浪涌保护电路112和整流电路113，浪涌保护电路112分别与外部电源210和整流电路113的输入端电连接，整流电路113包括第一输出端A1和第二输出端A2，第一输出端A1与储能电路111和第一轴电机驱动电路130的公共端电连接，第二输出端A2与储能电路111和第二轴电机驱动电路140的公共端电连接。

具体的，浪涌保护电路112可以用于雷击时对电源电路110的防护。示例性的，当有雷击的时候，存在感应电场，产生的高压经电网导入电源电路110时，浪涌保护电路112可以对整个电机驱动器进行保护。例如，浪涌保护电路112可以包括多个压敏电阻1121，当外部电源210为三相输入时，在每两相输入之间并联压敏电阻1121，当加在压敏电阻1121两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻1121上，以对电机驱动器进行保护。另外，还可以在每两相输入之间并联电容150，防止电磁干扰。

可选的，电源电路110还包括泄放电路114，泄放电路114与储能电路111并联，用于在储能电路111储存的能量大于第一阈值能量时，泄放储能电路111储存的能量，使得储能电路111储存的能量小于或者等于第一阈值能量。

示例性的，储能电路111可以储存第一轴电机220和/或第二轴电机230运转过程中产生的再生能量，以及外部电源210输入电源电路110的能量，因储能电路111可以储存的能量有限的，故预先在控制电路120中设置储能电路111储存的能量阈值，即第一阈值能量，当储能电路111储存的能量大于第一阈值能量时，及时释放通过泄放电路114将多余能量进行释放，使得储能电路111储存的能量小于该第一阈值能量，以保证电机驱动器的正常工作。

可选的，泄放电路114包括第一电阻1141、第一二极管1142和第一开关1143，第一开关1143包括第一端D1，第二端D2和控制端D3，第一电阻1141与第一二极管1142组成串联回路，第一电阻1141的一端和第一二极管1142的第一公共端C1与储能电路111和第一轴电机驱动电路130的公共端B1电连接，第一电阻1141的另一端和第一二极管1142的第二公共端C2与第一开关1143的第一端D1电连接，第一开关1143的第二端D2与储能电路111和第二轴电机驱动电路140的公共端B2电连接，第一开关1143的控制端D3与控制电路120电连接。

具体的，第一开关1143的控制端D3与控制电路120电连接，通过对第一开关1143的控制，可以实现泄放电路114的导通和关断。示例性的，当控制电路120检测到储能电路111所储存的能量大于第一阈值能量时，向第一开关1143的控制端D3发送导通信号，使第一开关1143的第一端D1和第二端D2之间导通，泄放电路114对储能电路111中多余的能量进行释放。当控制电路120检测到储能电路111所储存的能量小于或者等于第一阈值能量时，向第一开关1143的控制端D3发送关断信号，使第一开关1143的第一端D1和第二端D2之间关断，泄放电路114***放能量。可选的，第一开关1143可以是绝缘栅双极型晶体管。

可选的，控制电路120包括隔离光耦121，控制电路120通过隔离光耦121与第一开关1143的控制端电连接，控制电路120用于在检测到储能电路111储存的能量大于第一阈值能量时，通过隔离光耦121控制第一开关1143闭合，以使泄放电路114导通。

示例性的，在控制电路120检测到储能电路111所储存的能量大于第一阈值能量时，通过控制隔离光耦121导通向第一开关1143的控制端D3发送第一开关1143的导通信号，使得在储能电路111储存的能量大于第一能阈值时，第一开关1143导通，泄放电路114可以释放储能电路111储存的多余能量。

可选的，电源电路110还包括电压检测电路116，电压检测电路116与储能电路111并联，电压检测电路116包括多个第二电阻1161，多个第二电阻1161串联。

因储能电路111储存的能量较大时，储能电路111两端的电压会很大，故设置电压检测电路116对其电压进行检测，避免电压过大对电路造成的损坏。在电压检测电路116中，设置对个串联的第二电阻1161进行分压。

可选的，电压检测电路116与控制电路120电连接，控制电路120用于在电压检测电路116检测到多个第二电阻1161的电压大于第一阈值电压时，发出报警信号。

例如，多个第二电阻1161的阻值相同，即每个第二电阻1161上分得的电压相等。在控制模块中预先存储第一阈值电压，当控制电路120获取到多个第二电阻1161的电压值都大于第一阈值电压时，判定电路中电压过大，发出报警信号，以提醒试验人员及时检查电机驱动器，防止事故发生。

可选的，电源电路110还包括指示电路115，指示电路115与储能电路111并联，指示电路115包括指示灯1152和多个第三电阻1151，多个第三电阻1151依次串联后与指示灯1152串联，指示灯1152在电机驱动器工作时点亮。

示例性的，电机驱动器在工作时，指示电路115的指示灯1152点亮，以提醒试验人员远离电机驱动器的电源，防止发生安全事故。

可选的，第一电机驱动电路包括第一直流-交流变换电路(图中未示出)，第二电机驱动电路包括第二直流-交流变换电路(图中未示出)。

具体的，外部电源210输入的交流电经过电源电路110中的整流电路113整流为直流电，分别通过第一驱动电路中的第一直流-交流变换电路和第二直流-交流变换电路将直流电分别逆变为第一轴电机220和第二轴电机230适用的交流电。需要说明的是，第一直流-交流变换电路和第二直流-交流变换电路可以不同，本领域技术人员可以根据所要驱动的第一轴电机220和第二轴电机230对其进行设置，以满足对不同电机同时驱动的需求。

本实施例提供的电机驱动器，通过设置浪涌保护电路，可以对双轴驱动器进行防雷击保护；以及通过设置泄放电路，使得储能电路中储存的能量不会过大，避免了由于储能电路储存能量过多造成电机驱动器的损坏；以及通过设置值时电路和电压检测电路，防止出现安全事故。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电机驱动器，其特征在于，与第一轴电机和/或第二轴电机电连接，用于驱动所述第一轴电机和/或第二轴电机，该电机驱动器包括：电源电路、控制电路、第一轴电机驱动电路和第二轴电机驱动电路；

所述电源电路，用于接收外部电源供电，并输出给所述第一轴电机和/或所述第二轴电机；

所述控制电路，与所述电源电路电连接，用于生成电机控制信号，并将所述电机控制信号传输至所述第一轴电机驱动电路和所述第二轴电机驱动电路；

所述第一轴电机驱动电路，与所述控制电路电连接，用于根据所述电机控制信号驱动所述第一轴电机；

所述第二轴电机驱动电路，与所述控制电路电连接，用于根据所述电机控制信号驱动所述第二轴电机；

其中，所述电源电路包括储能电路，所述第一轴电机驱动电路和所述第二轴电机驱动电路分别与所述储能电路电连接，所述储能电路用于储存所述第一轴电机和/或所述第二轴电机运转过程中产生的再生能量，并将储存的所述再生能量提供给所述第一轴电机和/或所述第二轴电机。

2.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述电源电路还包括浪涌保护电路和整流电路，所述浪涌保护电路分别与所述外部电源和所述整流电路的输入端电连接，所述整流电路包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端与所述储能电路和所述第一轴电机驱动电路的公共端电连接，所述第二输出端与所述储能电路和所述第二轴电机驱动电路的公共端电连接。

3.根据权利要求1或2所述的电机驱动器，其特征在于，所述电源电路还包括泄放电路，所述泄放电路与所述储能电路并联，用于在所述储能电路储存的能量大于第一阈值能量时，泄放所述储能电路储存的能量，使得所述储能电路储存的能量小于或者等于所述第一阈值能量。

4.根据权利要求3所述的电机驱动器，其特征在于，所述泄放电路包括第一电阻、第一二极管和第一开关，所述第一开关包括第一端，第二端和控制端，所述第一电阻与所述第一二极管组成串联回路，所述第一电阻的一端和所述第一二极管的第一公共端与所述储能电路和所述第一轴电机驱动电路的公共端电连接，所述第一电阻的另一端和所述第一二极管的第二公共端与所述第一开关的第一端电连接，所述第一开关的第二端与所述储能电路和所述第二轴电机驱动电路的公共端电连接，所述第一开关的控制端与所述控制电路电连接。

5.根据权利要求4所述的电机驱动器，其特征在于，所述控制电路包括隔离光耦，所述控制电路通过所述隔离光耦与所述第一开关的控制端电连接，所述控制电路用于在检测到所述储能电路储存的能量大于第一阈值能量时，通过所述隔离光耦控制所述第一开关闭合，以使所述泄放电路导通。

6.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述电源电路还包括电压检测电路，所述电压检测电路与所述储能电路并联，所述电压检测电路包括多个第二电阻，所述多个第二电阻串联。

7.根据权利要求6所述的电机驱动器，其特征在于，所述电压检测电路与所述控制电路电连接，所述控制电路用于在所述电压检测电路检测到多个所述第二电阻的电压大于第一阈值电压时，发出报警信号。

8.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述电源电路还包括指示电路，所述指示电路与所述储能电路并联，所述指示电路包括指示灯和多个第三电阻，所述多个第三电阻依次串联后与所述指示灯串联，所述指示灯在所述电机驱动器工作时点亮。

9.根据权利要求1所述的电机驱动器，其特征在于，所述第一轴电机驱动电路包括第一直流-交流变换电路，所述第二轴电机驱动电路包括第二直流-交流变换电路。