制动器监测的制作方法_4

文档序号:8516255阅读:来源:国知局
(欧姆)方面不同。磁特性可以在制动器部件的材料和/或尺寸方面不同。作为这些不同的结果,不同的电磁制动器需要不同幅值的电流来生成移动各制动表面的磁场。
[0096]一般来说,从电磁制动器的磁化部件测量的电流的曲线可以随着制动器的各制动表面的磨损而改变。当制动表面磨损时,电磁制动器中的气隙变宽。各制动表面与磁化部件之间的距离也增加,并且需要更强的磁场来将各制动表面从图2b的闭合位置移动到图2a的打开位置。
[0097]在图7a中,各制动表面的移动的开始瞬时基于时刻t12和122来确定。当各制动表面开始从闭合位置移动到打开位置时,在电磁制动器的磁化部件上感应出反向电流,并且其对要测量的电流的影响在每个电流曲线的时间导数的局部最小值的时刻t13和t22达到其最大值。当各制动表面的移动结束时,不再在磁化部件上感应出反向电流。作为其结果,从磁化部件测量的电流增加,如在曲线702和706中所能看到的,表现为在时间导数的局部最小值t13、t22后的电流增加。
[0098]曲线709在时刻t31与133之间连续增加。在时刻133,曲线709达到其最大值。与在时刻t13和122的曲线702和706的时间导数相反,曲线709的时间导数710在时刻131和t33之间不具有局部最小值。因为在曲线709的时间导数中没有形成局部最小值,所以可以确定各制动表面没有打开。取代局部最小值,时间导数仅显示位于时刻t31和133之间的一个峰值t32。制动器的释放于是没有产生与供应给磁化部件的电流相反、并且作为各制动表面移动的结果而感应到磁化部件中的电流,所述相反的电流将被检测为时刻t31和132之间的电流的曲线形状中的电流增量的减速或停止、或者甚至被检测为电流值的下降。基于曲线709及其时间导数,确定各制动表面从闭合状态未移动很多或根本未移动是可能的。换句话说,制动器被啮合。在对应于曲线709的制动器的情况下,供应给制动器的磁化部件的电流因此不足以释放制动器。曲线709及其时间导数是磨损制动器的典型特征。
[0099]在通过曲线702示出的制动器中,各制动表面的移动可以被检测为时刻t12与t 13之间电流的下降。在通过曲线706示出的制动器中,各制动表面的移动的开始瞬时可以被检测为在电流的时间导数在时刻t22达到其局部最小值之前电流增量的减速。在时刻t22之后曲线706连续增长,直到电流达到其最大值。在电流的时间导数的局部最小值之前并且当电流已达到其最高值时的瞬时,可以从曲线702确定移动的开始瞬时。随后可以在曲线702中看到电流的独立峰值,并且在该峰值的时刻t12的两侧上的电流值小于该峰值。
[0100]曲线706未示出独立的峰值,在所述独立的峰值之前和之后,电流的值小于峰值处的电流的值。各制动表面的移动的开始瞬时于是可以被定义为电流的时间导数具有局部最小值的时刻t22。
[0101]在实施例中,曲线702和706可以显示从相同制动器测量的电流和所测量电流的导数704和708。曲线702和704于是表示这样的制动器,其中各制动表面比在各制动表面被磨损之前从相同制动器测量的曲线706和708中的状况磨损得更多。作为制动器磨损的结果,独立的峰值可以在电流的曲线702中在时刻t12检测到。
[0102]在实施例中,曲线702和706可以显示从不同制动器测量的电流和所测量电流的导数704和708。各制动器可以例如在它们的电特性、磁特性和/或尺寸方面不同。曲线702和704于是通常表示从较大制动器测量的曲线,而曲线706和708表示从较小制动器测量的曲线。
[0103]图7b示出借助从电磁制动器的磁化部件测量的电流以及为该制动器计算的电流比而得出的电磁制动器的状况。当各制动表面开始移动时,电流比由测得的电流与制动器的打开状态中的最大电流的比率形成。
[0104]该图示出从制动器的磁化部件测量的电流,其中曲线714表示基本未磨损的制动器,诸如新制动器。曲线712表示磨损的制动器。曲线712和714持续增长,在此情况下,相继测得的电流值或者高于对方或者大小基本相等。曲线714的电流的导数于是总是正的,类似于图7a中的电流的曲线706及其导数708。曲线712的时间导数遵循图7a中的曲线709的时间导数710 (其是未释放的磨损制动器的典型特征)。
[0105]当制动器已被磨损时,在从制动器测量的电流中可看到制动器的磨损。图7b示出根据实施例,从电磁制动器的磁化部件测量的不同电流以及制动器的不同的磨损程度下的电流比。曲线714示出30%电流比对应于制动器的最小磨损,并且该曲线示出80%电流比对应于制动器的最大磨损。40 %、50 %和60 %电流比的曲线对应于制动器的增长的磨损。当各制动表面正在从闭合位置被打开时,30 %、40 %、50 %、60 %和80 %的电流比曲线达到它们的第一峰值。对应于每个电流曲线的峰值13(|、14(|、15(|、I6tl和18(|在图7b中的垂直轴上示出。因此,制动器的增加的磨损会增加各制动表面开始移动所需的电流,在此情况下,峰值I3Q、I40, I50, I6tl和18(|作为制动器磨损的结果而变得更大。对应于40%、50%、60%和80%电流比的电流曲线及其导数遵循图7a的电流曲线702及其导数704的形状,其中在时刻t12的电流的峰值处于在时刻t13的局部最小值之前。当各制动表面在时刻t 12之后移动时,电流的值由于移动的各制动表面所感应的反向电流而下降。当电流的导数在时刻t13达到其最小值时,各制动表面的移动已停止。此后,电流向电流的最大值增加。
[0106]在实施例中,制动器的移动的开始瞬时被定义为在制动器电流的时间导数的局部最小值的时刻或在局部最小值之前的时刻的电流的最大值。该电流值可以被用在图5的框504中。局部最小值跟随在制动器从闭合状态向打开状态的移动开始时刻之后,如从图7a的时刻t12和113以及122看到的那样。
[0107]在实施例中,在各制动表面开始从闭合状态移动到打开状态时,电流被定义为当在各制动表面开始移动之后,电流的时间导数处于其局部最小值时的瞬时,从制动器的磁化部件测量的电流的值。于是可能的是,也确定小制动器、新制动器和/或磨损制动器的电流比,尽管正在测量的电流没有作为开始移动的结果而下降,如图7a中的曲线706和图7b的曲线714所示。
[0108]借助电流的时间导数的局部最小值,在各制动表面开始从闭合状态移动到打开状态时的电流的定义变得更容易。通过这种方式,当最大电流也是已知的时,电流比可以针对各制动表面的移动的开始瞬时被确定。通过这种方式,即使制动器的电流持续增加并且在最大电流之前不会检测到独立的峰值点(如图7a的曲线706所示),也可以为制动器获得电流比。
[0109]曲线702的电流的最大值跟随在时刻t13的时间导数的最小值之后,并在时刻t14达到。在t14与t13之间,电流的曲线持续增加。
[0110]相应地,曲线706的电流的最大值跟随在时刻t22的时间导数的最小值之后,并在时刻t23达到。在121与123之间,电流的曲线连续增加。
[0111]曲线709的电流的最大值在时刻t33达到,时刻133跟随在在时刻132的导数的峰值之后。
[0112]在实施例中,在各制动表面正要移动时的制动器的磁化部件的电流基于磁化部件的时间导数来确定。在各制动表面开始移动时的电流的值可以被定义为在时间导数的局部最小值之前的时刻达到最大电流时的电流的值(如图704中所示)、或者在时间导数的局部最小值时的电流的值(如图708中所示)。
[0113]图6示出根据实施例的用于监测制动器的状况的方法。该方法可以用图3a和3b中示出的制动器状况的监测装置来执行。所监测的制动器可以是上述实施例中示出的电磁制动器。
[0114]该方法在步骤602开始,在步骤602中,监测装置被连接到制动器以接收供应给制动器的磁化部件的电流。监测装置可以连接到供应电流的电路,诸如电路的导体。该连接可以是电连接或非电连接。电连接可以通过例如分流电阻来实施。非电连接可以通过围绕导体安装的磁场接收器来实施。
[0115]步骤604定义当各制动表面开始从它们的闭合状态移动到它们的打开状态时限定的电流与打开状态中的制动器的磁化部件的最大电流的比率。这可以按照例如图5中的框508和506中所述的那样来完成。在定义电流时,供应给制动器的磁化部件的电流可以在适合的时间(例如I秒)期间测量,在所述适合的时间期间制动器释放。测量的电流的值还可以按照本领域技术人员已知的用于确定最大电流、电流比和电流的时间导数的方式被采样和处理。
[0116]电流的比率可以与阈值th比较606。阈值可以包括电流比的阈值,例如80%。对于在例如电特性和/或磁特性方面不同的若干个制动器而言,阈值可以是相同的。因此,阈值不取决于制动器的尺寸,而例如是百分比,并且相同的百分比可以被用在不同尺寸和不同制造商的制动器中。阈值可以由客户来设定,所述客户例如是港口起重机的用户,在此情况下,相同阈值被用在港口起重机的所有制动器中。当在步骤604中定义的电流比超过阈值th时,该方法继续到步骤608。如果阈值未被超过606,则该方法可以继续到步骤604,在该步骤604中,制动器的电流比可以被进一步监测。
[0117]在步骤608中,确定制动器的状况。制动器的状况可以基于在步骤604中定义的电流比来确定。制动器的状况可以如在图5的框510中所述的那样确定。当制动器的状况已被确定610时,该方法结束。该方法可以继续例如制动器维护计划的定义。这可以基于制动器的状况来进行。维护计划可以包括制动器的维护时间的定义、维护周期的定义和/或使用寿命的计算。
[0118]应注意的是,尽管该方法在上面已经针对一个制动器进行了描述,但是使用该方法监测可能彼此不同的若干个制动器是可能的。该方法可以于是被分别用于每个制动器。
[0119]在实施例中,在步骤604中测量的电流比定义制动器的各制动表面的气隙。电流比的阈值th的超过606可以于是定义制动器的状况水平和对应的气隙。
[0120]不同的制动器可以具有定义制动器的状况(就是说,制动器需要维护还是已发生故障并因此失灵)的不同气隙。在实施例中,针对定义若干个制动器的状况水平和对应气隙的电流比来定义阈值。状况水平可以是例如“需要维护”,在此情况下,气隙可以是每个制动器所允
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