【原】交流伺服驱动器硬件结构知识

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交流伺服驱动器硬件结构知识

普通交流伺服驱动器的电路图如下，小李分别对各部元件进行说明。

1、L1\L2\L3为三相交流输入电源，有380V的，也有220V的，也有单相220V的交流伺服驱动器。

2、Y型接法电容并联于输入电源，去除电源的“突波毛刺”（高次谐波）的作用，是交流侧的滤波元件。

3、整流模块（三相全桥整流）作用是把交流电整流成直流电。

输入380VAC，输出513~537VDC；

输入220VAC，输出290~300VDC。

4、电解电容滤波器把波动直流电变成平滑直流电，是直流侧的滤波元件。

其额定电压在400VDC~500VDC之间，容量误差正负20%。电解电容的正负极端子不能接错，否则会使其烧坏。

5、R1为滤波电容器的开机充电的限流电阻，充电稳定时通过继电器把此电阻器短接。

6、R2\R3为直流母线电压的分压电阻，用于检测直流电压的高低。

大多输入交流380VAC，过压报警值760或780VDC，欠压报警值380或400VDC；

大多输入交流220VAC，过压报警值420VDC，欠压报警值200VDC。

7、R4为制动电阻，和一个IGBT开关串联，组成制动单元。当伺服电动制动时，电机运行在发电模式，发的三相电经过六个IGBT的旁路二极管整流，返回到直流母线上，使直流母线电压升高，当检测直流电压超过一定值时，会发生过压报警。因此，接上制动电阻，当发生直流过压时，使IGBT开关导通，把直流母线上电解电容多余的电荷（能）通过制动电阻发热的方式消耗掉。

制动电阻取值等于1~2.5倍的直流母线最高允许值（780VDC）除以伺服电机的额定电流。

8、逆变模块（IGBT）把直流电逆变成三相交流电，输出给伺服电机。

开关频率高，达150KHZ；耐压高，达1200V；驱动电压低，约为15~20VDC，电流小，约为10~16mA；驱动功率小，电压型驱动。

因IGBT对温度很敏感，随着外壳温度的升高，通过IGBT模块的有效电流将明显下降， 规定在壳体温度TC=80℃时，通过IGBT的电流为其最高电流。

9、PIM集成功率模块是上面所有的主电路元件，如整流桥、制动单元、IGBT逆变回路、反并联续流二极管、温度传感器等全部封装在一个模块内，用于小功率的驱动器。

10、电源板是包括上图虚线以上的主电路回路和控制电路回路的电源的各个元件组成的一块电路板；控制板是包括上图虚线以下的DSP\FPGA各个元件和一些I/O接口组成的一块电路板。电流检测使用毫欧电阻、电流互感器或霍尔元件来检测。

伺服驱动器的主回路与“交-直-交式”变频器的主回路一样，也是额定频率以下恒转矩运行，额定频率以上恒功率运行。

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