工業(yè)伺服驅(qū)動器的保護設(shè)計方案

　　伺服驅(qū)動技術(shù)作為數(shù)控機床、工業(yè)機器人及工業(yè)自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一，在國內(nèi)外普遍受到關(guān)注。隨著微處理器技術(shù)、電力電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)的發(fā)展為伺服驅(qū)動技術(shù)的進一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。如果說20世紀90年代則是伺服驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)全數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的10年。那么隨著德國提出的工業(yè)4.0概念，工業(yè)4.0時代時代的工業(yè)自動化，將在原有自動化技術(shù)和架構(gòu)下，實現(xiàn)集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，讓設(shè)備從傳感器到因特網(wǎng)的通訊能夠無縫對接，從而建立一個高度靈活的、個性化和數(shù)字化生產(chǎn)模式。在這種模式下，生產(chǎn)自動化技術(shù)可通過自我診斷、自我修正和各種功能軟件讓設(shè)備更加智能，以更好地輔助工人完成生產(chǎn)。

　　伺服驅(qū)動器(servo drives)作為工業(yè)自動化的重要一環(huán)，又稱為“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用來控制伺服電機的一種控制器，其屬于伺服系統(tǒng)的一部分，主要應(yīng)用于高精度的定位系統(tǒng)。一般是通過位置、速度和力矩三種方式對伺服馬達進行控制，實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位，進而可以控制機器人，從而實現(xiàn)工業(yè)自動化。

　　伺服驅(qū)動器控制電機運轉(zhuǎn)必須要有電源動力線和電機編碼器線。具體就是要有DC24V電源線，位置控制信號線，速度控制信號線，扭矩控制信號線，以及其他輸入輸出控制線。伺服驅(qū)動器的DC24V提供電源，由于電源在后端負載出現(xiàn)過流以及短路時，都需要保護，TE公司的PolySwitch可以實現(xiàn)可恢復的過流保護，當故障消除時，只要斷電PolySwitch就可以實現(xiàn)復位，避免了像一次性fuse那樣一旦過流斷開就需要維修的困境。對于伺服驅(qū)動器各類輸出信號線，由于工業(yè)現(xiàn)場接線環(huán)境較惡劣，接線工作量較大，難免會有接線錯誤，往往會將有功率限制的I/O端口，誤接短路，造成端口過流燒毀，因此，伺服驅(qū)動器的每個輸出端口都很有必要設(shè)計過流保護措施，放置自恢復保險絲PolySwitch在每個輸出端口處，以避免誤接短路事故的發(fā)生。這樣，如果調(diào)試人員在現(xiàn)場不小心將輸出端口錯接或短路，自恢復保險絲PolySwitch將會立刻啟動保護，限制了輸出端口的工作電流，保護了伺服驅(qū)動器的I/O板。當故障排除，自恢復保險絲PPTC又很快自動恢復到低阻值狀態(tài)，伺服驅(qū)動器又可以正常工作。

　　伺服控制器通過自動化接口可以很方便地進行操作模塊和現(xiàn)場總線模塊的轉(zhuǎn)換，同時使用不同的現(xiàn)場總線模塊實現(xiàn)不同的控制模式，這些總線是RS232和RS485.RS232和RS485總線也需要保護，對于需要出戶的總線，需要設(shè)計防雷保護，對于不同的防雷保護等級，TE電路保護部有一整套完整的方案。對于相對高等級的雷擊，可以用兩極保護的方案，PPTC可以實現(xiàn)耦合和過流保護的功能。對于不需出戶的RS232和RS485總線，則PPTC可以實現(xiàn)有效地過流保護功能。