本发明涉及控制技术领域，尤其是一种伺服机构电源远端稳压的线路压降控制装置。
背景技术
伺服机构工作过程中，特别是启动过程中存在很大的冲击电流。为其提供电能的电源(通常为直流供电电源，以下简称“伺服电源”)需要为伺服机构负载提供稳定的电压。通常伺服电源距离伺服机构负载较远(约为10米～50米)，伺服电源通过较长的供电电缆为其供电，在伺服机构负载启动或工作过程中，供电电缆中流过很大电流，造成供电线缆的压降较大。为了降低并补偿供电电缆的线路阻抗，通常采用多股线缆并联使用，并使用远端电压采样线提供远端电压采样功能。通常采用的方法的典型电路如图1所示。其中，a为伺服机构负载供电+，b为伺服机构负载供电-，a为伺服电源输出+，b为伺服电源输出-，c为伺服电源输出电压采样+，d为伺服电源输出电压采样-，r1和r2为电阻，其阻值为100ω。该方法能够保证伺服电源具有远端稳压功能，对电流通过供电电缆时产生的线路压降进行补偿，但并不对补偿的幅值进行限制。如果供电电缆多股线缆中部分存在接触不良、断线导致线路阻抗增大，伺服电源对供电电缆压降补偿的幅值会急剧增大，而电路中不存在对补偿幅值的限制，从而会造成伺服电源的过压故障从而停止工作，导致系统无法正常工作，无法满足实际应用需求。
技术实现要素：
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种伺服机构电源远端稳压的线路压降控制装置。解决传统电路不具备供电电缆压降补偿幅值限制的功能，造成伺服电源的过压故障停止工作问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种伺服机构电源远端稳压的线路压降控制装置，所述线路压降控制装置安装于伺服电源上，连接在伺服电源控制板与伺服机构负载之间，所述线路压降控制装置与伺服机构负载之间通过正、负极供电电缆和正、负极电压采样电缆连接；
所述伺服电源控制板通过所述线路压降控制装置对伺服机构负载电压进行采样，控制伺服机构负载的电压；
所述线路压降控制装置将正、负极供电电缆的压降控制在供电电缆压降最大允许值内。
进一步地，所述线路压降控制装置包括，压降控制环路1和压降控制环路2；
所述压降控制环路1在供电电缆压降在最大允许值范围内时工作，伺服电源控制板通过采样压降控制环路1环路内采样电阻的电压值，对伺服机构负载进行远端稳压控制；
所述压降控制环路2在供电电缆压降超过最大允许值时工作，与所述压降控制环路1和伺服电源控制板一起在实现对伺服机构负载进行远端稳压控制的同时，将供电电缆压降限制在最大允许值内。
进一步地，所述压降控制环路1包括二极管d3、二极管d4和r1；
其中，二极管d3的正极连接伺服机构负载的远端电压采样端正极，二极管d3的负极连接电阻r1的引脚1；
二极管d4的负极连接伺服机构负载的远端电压采样端负极，二极管d4的正极连接电阻r1的引脚2。
进一步地，所述压降控制环路2包括二极管d1、稳压二级管d5、r1、稳压二级管d6和二极管d2；
其中，二极管d1的正极与正极供电电缆连接，二极管d1的负极与稳压二级管d5的负极连接，稳压二级管d5的正极连接电阻r1的引脚1；
二极管2的负极与负极供电电缆连接，二极管d2的正极与稳压二级管d6的正极连接，稳压二级管d6的负极连接电阻r1的引脚2。
进一步地，所述伺服电源控制板的电压反馈正、负端连接电阻r1的引脚1、2，通过采样电阻r1的电压实现对伺服机构负载的远端稳压控制。
进一步地，所述稳压二级管d5和稳压二级管d6为型号相同的稳压二极管，其稳压值大于ub/2，所述ub为供电电缆压降最大允许值。
进一步地，稳压二级管d5、稳压二级管d6的型号为hz3c2。
进一步地，所述电阻r1为功率电阻，所述电阻r1的阻值选择条件为：电阻值满足在供电电缆压降超过最大允许值时，确保所述压降控制环路2的二极管d1、稳压二级管d5、稳压二级管d6和二极管d2能够可靠导通工作；在此条件下，所述电阻r1的阻值选择越大越好。
进一步地，所述电阻r1的功率参数选择
进一步地，所述二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、稳压二级管d5和稳压二级管d6采用贴片封装，所述电阻r1为直插器件。
本发明有益效果如下：
本发明针对传统电路只具有负载端稳压功能相比，能够将伺服电源的供电电缆线路压降补偿最大值进行有效控制，且伺服电源的供电电缆线路压降补偿最大值根据装置中稳压二极管和稳压二极管稳压值进行更改，装置电路体积小、动作灵敏迅速、可靠性高，还具有负载端和本机端稳压点自动切换的功能；能够满足伺服电源供电负载端稳压，并对伺服电源的供电电缆线路压降补偿最大值进行有效控制的需求。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为典型的伺服电源远端稳压电路图；
图2为本发明实施例的线路压降控制装置电路图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
本实施例公开了一种伺服机构电源远端稳压的线路压降控制装置，如图2所示，安装于伺服电源上，连接在伺服电源控制板与伺服机构负载之间，线路压降控制装置与伺服机构负载之间通过正、负极供电电缆，正、负极电压采样电缆连接；
线路压降控制装置能够将供电电缆的压降控制在供电电缆压降最大允许值内。
图2中，a为本机端电压采样+，b为本机端电压采样-，c为电源控制板上电压反馈+，d为电源控制板上电压反馈-，a为远端电压采样+，b为远端电压采样-；所述线路压降控制装置安装在在伺服电源内。
线路压降控制装置包括压降控制环路1和压降控制环路2；
压降控制环路1在供电电缆压降在最大允许值范围内时工作，伺服电源控制板通过采样压降控制环路1环路内采样电阻的电压值，对伺服机构负载进行远端稳压控制；压降控制环路1包括二极管d3、二极管d4和r1；
压降控制环路2在供电电缆压降超过最大允许值时工作，与所述压降控制环路1和伺服电源控制板一起在实现对伺服机构负载进行远端稳压控制的同时，将供电电缆压降限制在最大允许值内；所述压降控制环路2包括二极管d1、稳压二级管d5、r1、稳压二级管d6和二极管d2。
线路压降控制装置的连接关系如下：
二极管d3的正极连接伺服机构负载的远端电压采样端正极，二极管d3的负极连接电阻r1的引脚1；
二极管d4的负极连接伺服机构负载的远端电压采样端负极，二极管d4的正极连接电阻r1的引脚2；
二极管d1的正极与本机端电压采样+a连接，二极管d1的负极与稳压二级管d5的负极连接，稳压二级管d5的正极连接电阻r1的引脚1；
二极管2的负极与本机端电压采样+b连接，二极管d2的正极与稳压二级管d6的正极连接，稳压二级管d6的负极连接电阻r1的引脚2。
伺服电源控制板的电压反馈+、电压反馈-端连接电阻r1的引脚1、2，通过采样电阻r1的电压实现对伺服机构负载的远端稳压控制。
特殊的，所述二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4为信号二极管；
特殊的，电阻r1为功率电阻，电阻r1的阻值选择条件为，确保在线路压降控制装置工作时，所述二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、稳压二级管d5、稳压二级管d6能够靠导通工作；在此条件下，电阻r1的阻值选择越大越好；
所述电阻r1的功率参数，大于控制板的反馈电压uf和阻值r1确定的功率
特殊的，d5和d6为的稳压值相同稳压二极管，二极管稳压值根据允许的供电电缆压降最大限制值ub确定，供电电缆+aa和供电电缆-bb长度和粗细相当，二者的压降分别最大限制为ub/2；则d5和d6的稳压值为ub/2。
线路压降控制装置的工作过程为：
当供电电缆+和供电电缆-的压降分别小于ub/2时，即a点处电压高于a点的电压小于ub/2(u线1<ub/2)，b点处电压高于于b点的电压小于ub/2(u线2<ub/2)；
由于电路中稳压二极管d5的稳压值ub/2＞u线1，则，二极管d1、稳压二极管d5未导通；
由于电路中稳压二极管d6的稳压值ub/2＞u线2，则，二极管d2、稳压二极管d6未导通；
伺服机构负载远端采样电压uab使二极管d3和二极管d4导通，二极管d3、r1和二极管d4构成采样通路；
此时，伺服电源控制板根据电阻r1上的反馈电压ucd电压值，调制伺服电源的输出电压值，抵消由于电缆损耗构成的压降值。
当供电电缆+和供电电缆-的压降分别不小于ub/2时，即a点处电压高于a点的电压大于等于ub/2(u线1≥ub/2)，b点处电压高于于b点的电压大于等于ub/2(u线2≥ub/2)；
由于电路中稳压二极管d5的稳压值ub/2≤u线1，则，二极管d1、稳压二极管d5导通；
由于电路中稳压二极管d6的稳压值ub/2≤u线2，则，二极管d2、稳压二极管d6导通；
伺服机构负载远端采样电压uab使二极管d3和二极管d4导通，通过二极管d3、电阻r1和二极管d4，在电阻r上形成反馈电压ucd进入控制板；同时，由于二极管d1、二极管d2、稳压二极管d5、稳压二极管d6导通，伺服机构负载远端采样电压uab通过二极管d1、二极管d2、稳压二极管d5、稳压二极管d6和电阻r1，在电阻r上形成反馈电压ucd进入控制板；
由于稳压二极管d5、稳压二极管d6的稳压作用，使当供电电缆+和供电电缆-的压降分别稳压到ub/2，使得供电线缆的压降最大控制在允许的供电电缆压降最大限制值ub。
具体的，
伺服机构工作时，当ab两端的电压uab为56v时，即系统工作过程中，确保伺服机构端的供电电压为56v。
以供电线路压降限制最大7v为例，供电电缆+aa和供电电缆-bb长度和粗细相当，二者的压降分别限制最大为3.5v，选择稳压二极管d5和稳压二极管d6的稳压值为3.5v，具体型号为hz3c2。
当供电电缆+和供电电缆-的压降分别小于3.5v时，即a点处电压高于a点的电压小于3.5v(uaa<3.5v)，b点处电压高于于b点的电压大于3.5v(ubb<3.5v)，压降控制环路2的二极管d1、二极管d2、稳压二极管d5、稳压二极管d6均未导通，压降控制环路1的二极管d3和二极管d4导通，电压uab通过二极管d3和二极管d4导通后形成电压ucd进入控制板。此时，伺服电源能够保证伺服机构供电电压uab为稳定的56v，也保证了供电电缆压降小于7v。
当供电电缆+和供电电缆-的压降分别大于等于3.5v时，即a点处电压高于a点的电压大于等于3.5v(uaa≥3.5v)，b点处电压高于b点的电压大于等于3.5v(ubb≥3.5v)，压降控制环路2的二极管d1、二极管d2、稳压二极管d5、稳压二极管d6导通，二极管d3和二极管d4导通，电压uab通过压降控制环路1的二极管d3和二极管d4导通后形成电压ucd进入控制板，该电压同时也通过压降控制环路2的二极管d1、二极管d2、稳压二极管d5、稳压二极管d6导通后形成电压ucd进入控制板。这样就能保证供电电缆+和供电电缆-上的压降始终为3.5v，即uaa＝3.5v，ubb＝3.5v，供电线路的压降最大控制在7v。
该电路除电阻r1为直插器件外，二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、稳压二级管d5、稳压二级管d6全部为贴片封装，且全部电子器件，可靠性高，在实际的应用中具有较高的应用价值。
综上所述，本发明实施例针对传统电路只具有负载端稳压功能相比，能够将伺服电源的供电电缆线路压降补偿最大值进行有效控制，且伺服电源的供电电缆线路压降补偿最大值根据装置中稳压二极管和稳压二极管稳压值进行更改，装置电路体积小、动作灵敏迅速、可靠性高，还具有负载端和本机端稳压点自动切换的功能；能够满足伺服电源供电负载端稳压，并对伺服电源的供电电缆线路压降补偿最大值进行有效控制的需求
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。