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具有安全直流输出停止功能的整流器、驱动电路及系统


技术摘要:
本发明涉及一种具有安全直流输出停止功能的整流器、驱动电路及系统,整流器包括安全数字量输入系统、可控整流模块、控制单元,所述可控整流模块与交流电源输入相连接,所述安全数字量输入系统的输入端包括至少两个安全输出关断控制信号输入接口。本发明在安全链或安全  全部
背景技术:
为了解决设备异常电力供应中断时的机器同步停车问题,在驱动器侧目前运用驱 动器(包括变频器、伺服控制器等)直流共母线技术,将设备动能转化电能维持设备的同步 停车,此时,设备控制部分的电源也要持续供给,一直到设备完全停稳,并可能还需要额外 的若干秒来进行一些如数据保存工作。目前在设备电力供应意外中断时,为了保证控制电 源继续维持一定时间工作的方法以下两种: 一、控制电源带UPS功能,UPS即Uninterruptible  Power  System,是一种含有储能装置 的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备,提供不间断的电源。但是, 由于UPS本身价格比较昂贵,导致设备成本被拉高,而且UPS需要进行定期的维护才能维持 工作。 二、从驱动器直流母线上取电,然后直接通过直流/直流转换为低压控制电源,该 方案的优点是经济、而且易于实现,但是在涉及安全链的控制系统电气设计中,存在初始控 制电源难以获得的问题,针对于此,现有技术又有两种不同的针对解决方案。一种解决方案 是采用两个控制用的开关电源配合两进一出控制器进行使用,虽然解决了初始控制电源获 得的问题,但是由于引入组件多,占用设备体积大,而且成本也较大。另一种解决方案是采 用带STO(SAFE  TORQUE  OFF,安全转矩关断)功能的驱动器,在交流/直流转换的主整流器前 不设置安全链或者安全继电器控制的接触器,而是通过驱动器上的STO来保证驱动的输出 被可靠切断,但是该方案要求所有驱动器带STO设置,当驱动器的数量较多时,会导致成本 大大增加。
技术实现要素:
本发明的目的是要提供一种具有安全直流输出停止功能的整流器,其在安全链或 安全继电器的控制下,可以安全、经济、有效地切断整流器的直流输出,确保被驱动设备安 全停止。 进一步地,本发明还提供了一种具有上述整流器的驱动电路,安全性好,关停稳定 性高,同时也有效提高了具有该驱动电路的纺织机械驱动系统安全性。 为达到上述目的,本发明采用的技术方案是: 本发明提供了一种具有安全直流输出停止功能的整流器,包括安全数字量输入系统、 可控整流模块、控制单元,所述可控整流模块与交流电源输入相连接,所述安全数字量输入 系统的输入端包括至少两个安全输出关断控制信号输入接口。 可选地,所述安全数字量输入系统的输出端与所述控制单元的输入端相连接,用 于将安全输入信号输送给所述控制单元,所述控制单元的输出端与所述可控整流模块相连 3 CN 111614246 A 说 明 书 2/5 页 接,用于控制所述可控整流模块的输出信号。 可选地,所述控制单元的控制电源可来自于外部输入控制电源。 可选地,所述控制单元的控制电源可来自于所述整流器内部控制电源。 可选地,所述整流器包括交流/直流转换模块和直流/直流转换模块,所述交流/直 流转换模块的输入端与所述交流电源输入相连接,所述交流/直流转换模块的输出端与第 一二极管的正极相连接,所述直流/直流转换模块的输入端与所述可控整流模块的输出端 相连接,所述直流/直流转换模块的输出端与第二二极管的正极相连接,所述第一二极管与 第二二极管的负极均与所述控制单元的第二输入端相连接,用于为所述控制单元提供内部 控制电源。 可选地,所述整流器包括可控整流模块、整流模块、第一二极管、第二二极管,所述 可控整流模块的输出端与第一二极管的正极相连接,所述整流模块的输出端与第二二极管 的正极相连接,所述第一二极管与第二二极管的负极相连接作为直流/直流转换模块的输 入。 进一步地,还包括直流/直流转换模块,所述第一二极管与第二二极管的负极均与 所述直流/直流转换模块的输入端相连接,所述直流/直流转换模块的输出端与所述控制单 元的第二输入端相连接,用于为所述控制单元提供内部控制电源。 更进一步地,所述至少两个安全输出关断控制信号输入接口的控制信号来自于安 全链或者安全继电器输出信号。 特别地,本发明还提供了一种驱动电路,包括如上所述的整流器。 特别地,本发明提供了一种纺织机械驱动系统,包括如上所述的驱动电路及与所 述驱动电路电连接的纺织机械。 由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点: 本发明的整流器,具有安全直流输出停止的功能,通过在整流器中设置具有至少两个 安全输出关断控制信号输入接口的安全数字量输入系统,而所述安全数字量输入系统再将 安全输入信号输入给控制单元,控制单元则与可控整流模块相连、用于控制可控整流模块 的输出,也就是说通过安全数字量输入系统所具有的冗余的至少两个安全输入信号最终实 现对于可控整流模块的输出的分级关断,实现驱动设备的可靠停机,同时取消主电源通断 接触器以及驱动器上STO的投入,有效降低设备成本。 附图说明 后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。 附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些 附图未必是按比例绘制的。附图中: 图1是根据本发明一个实施例的整流器应用于驱动电路的原理框图; 图2是根据本发明一个实施例的整流器应用于驱动电路的原理框图; 图3是根据本发明一个实施例的整流器应用于驱动电路的原理框图。 其中,附图标记说明如下: 1、安全数字量输入系统,11、安全输出关断控制信号输入接口,2、可控整流模块,3、控 制单元,4、交流/直流转换模块,5、直流/直流转换模块,6、第一二极管,7、第二二极管,8、安 4 CN 111614246 A 说 明 书 3/5 页 全链或者安全继电器输出。
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