再生電阻簡介

當伺服電機由發(fā)電機模式驅(qū)動時，電力回歸至伺服放大器側(cè)，這被稱為再生電力。再生電力通過在伺服放大器的平滑電容器的充電來吸收。

超出可以充電的能量后，再用再生電阻器消耗再生電力。

伺服電機由再生(發(fā)電機)模式驅(qū)動的情況如下所示:

1.加速、減速運行時的減速停止期間。

2.垂直軸上的負載。

3.由負載側(cè)形成的伺服電機不間斷地連續(xù)運行(負負載)。

再生電阻器的連接方法:

在伺服單元的P+、PB之間連接外置式再生電阻器;再生電阻器會達到高溫。請使用耐熱不燃的電線，配線時不要與再生電阻器接觸。

再生電阻在具有回饋特性的伺服系統(tǒng)中有非常重要的作用，一個不合適的再生電阻可能導致系統(tǒng)過載停機，過載電阻損壞，一旦失去再生電阻的保護接下來將會損壞的是母線電容和功率逆變模塊，因此選配一個合適的再生電阻是搭建一套伺服系統(tǒng)的重要任務。

由于放電策略的不同即，計算方式可能有很多種，本文提出一種較為工程化的估算方法，忽略一些復雜的運算。不同的速度規(guī)劃和放電策略對應不同的計算方法，這里為了簡化計算我們做以下假設：

1. 假設減速過程中減速度為常數(shù)，機械摩擦力不變，電流不變。

2. 減速減速開始時母線電壓為，在Uclamp觸發(fā)放電，在URegenStpo 停止放電。

3. 假設一次減速過程只放電一次，再生電阻一旦觸發(fā)就持續(xù)放電。

以下以單軸為例計算：

速度規(guī)劃的影響：T 型規(guī)劃與S 型規(guī)劃，甚至高階規(guī)劃會對回饋過程產(chǎn)生影響，對于高階速度規(guī)劃的情況計算會非常復雜， 總體來說回饋曲線會比T 型規(guī)劃柔和，但是差別不會很大。如果要更精確估計，最好的辦法是通過輔助軟件構造模型進行仿真，例如simulink 仿真。

摘 要：本文介紹了再生電阻的重要性，并提出選配一個合適的再生電阻是搭建一套伺服系統(tǒng)的重要任務。

1.引言

再生電阻在具有回饋特性的伺服系統(tǒng)中有非常重要的作用，一個不合適的再生電阻可能導致系統(tǒng)過載停機，過載電阻損壞，一旦失去再生電阻的保護接下來將會損壞的是母線電容和功率逆變模塊，因此選配一個合適的再生電阻是搭建一套伺服系統(tǒng)的重要任務。

由于放電策略的不同即，計算方式可能有很多種，本文提出一種較為工程化的估算方法，忽略一些復雜的運算。不同的速度規(guī)劃和放電策略對應不同的計算方法，這里為了簡化計算我們做以下假設：

①假設減速過程中減速度為常數(shù)，機械摩擦力不變，電流不變。

②減速減速開始時母線電壓為，Uclamp在觸發(fā)放電，在URegenStop停止放電。

③假設一次減速過程只放電一次，再生電阻一旦觸發(fā)就持續(xù)放電。

2.單軸為例計算

2.1母線容量計算

其中：Ec—母線在正常電壓之外的可以進一步吸收的能量

Unom—母線工作電壓

Uclamp—母線安全電壓，開始放電的閥值

以ACS驅(qū)控一體控制器SPiiPlusCMba/hp為例：

則沒有必要選配再生電阻，反之就需要選配再生電阻。

2.6再生電阻參數(shù)確定

如果EM>Ec，就需要計算再生電阻的參數(shù)由于回饋放電模塊的閉環(huán)作用，在減速結束之后母線電壓維持在URegenStop，則整個減速過程中，從開始減速到減速結束時，母線增加的儲能為E?。

其中，URegenStop為再生電路停止工作的電壓閥值(Unom從開始減速到母線充電飽和，系統(tǒng)回饋給母線的總能量：

其中：DEC—減速度tstartRegen—從開始減速到觸發(fā)放電的時間vstartRegen—觸發(fā)再生電阻放電時的速度

將tstartRegen帶入，求解一元二次方程可以得到vstartRegen，再生電阻工作的時間為：

整個減速過程中再生電阻消耗的能量：

開啟再生電阻時刻，至少要保證母線電壓不再升高，根據(jù)功率平衡原則得到：

我們可以得到電阻的參考參數(shù)：

則電阻的峰值功率：

平均功率：

其中，tAverage為平均減速周期。

3.多軸共母線的控制方案的計算方法

最嚴重的情況就是多軸同時減速，計算方法如下：

4.其他可能的影響

速度規(guī)劃的影響：T型規(guī)劃與S型規(guī)劃，甚至高階規(guī)劃會對回饋過程產(chǎn)生影響，對于高階速度規(guī)劃的情況計算會非常復雜，總體來說回饋曲線會比T型規(guī)劃柔和，但是差別不會很大。如果要更精確估計，最好的辦法是通過輔助軟件構造模型進行仿真，例如simulink仿真。

來源：網(wǎng)絡

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