专利名称：单相高速电动机电子刹车制动器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机控制装置，特别是涉及一种单相高速电动机电子刹车制动
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背景技术：
常用的电动机基本上分为工业用三相异步电动机和民用单相电动机两种，工业用三相异步电动机一般都配置启动器和刹车制动器，以便对其进行良好的控制，而民用单相电动机由于对其使用要求不严格，一般是电容启动、自由停车。另外，民用单相电动机的定子和转子的线圈是串联的，进行电子刹车制动也较困难。但是，随着单相电动机使用范围的不断扩大，对其进行严格的刹车制动控制也显得非常必要。例如，单相高速串激电动机大量地配置于电动扭矩扳手、手枪钻、家用电器等设备中，其中电动扭矩扳手是将单相电动机的高转速Q2000 25000转/分钟、扭矩0. 5牛.米)通过5 6级行星减速器减速至8 16转/分钟，从而将扭矩调高到需要的数值例如1000牛.米。但是，目前的电动扭矩扳手或类似电动工具中的单相高速串激电动机不具备刹车制动功能，其自由停车的高惯性会引起如下不利结果(1)输出的扭矩不准确。(2)到达额定扭矩后无法及时停止，会大大增加损坏工件或造成人身伤害等事故发生的几率。公告号CN2279033的实用新型《能耗制动单相电动机》提出了一种利用可控硅控制的能耗制动单相电动机。当电机停止时，控制装置工作，向电机的转子绕组和定子绕组同时提供直流电，使电机制动。控制装置由可控硅半波整流电路、R C延时触发电路和受控于电机开关的触发电路组成。所述《能耗制动单相电动机》的技术方案其控制效果不得而知。
发明内容本实用新型是为了使单相高速串激电动机适应需要刹车制动的应用设备而提出一种单相高速电动机电子刹车制动器。本实用新型为实现上述目的采取以下技术方案本单相高速电动机电子刹车制动器设有连接于定子绕组两端的直流制动电源和浪涌吸收器，制动直流电源、浪涌吸收器一端与定子绕组一端之间设有制动继电器的常开触点，所述制动继电器绕组连接于PLC控制器制动控制输出端，PLC控制器设有根据电动机停转指令使制动继电器常开触点吸合并延时分断的控制程序。本实用新型还可以采取以下技术措施所述浪涌吸收器是压敏电阻。所述制动继电器常开触点延时分断的延时时间为1秒。所述PLC控制器控制输入端连接有分别控制电动机正转和反转的按钮开关，PLC 控制器的电动机正转和反转控制输出端分别连接有电动机第一换向继电器和第二换向继电器的绕组，各换向继电器及其常开触点是电动机转子绕组和定子绕组换向连接的执行部件。[0009]所述PLC控制器是无线遥控PLC控制器，其手持操作器设有电动机停转、电动机正转和反转控制按钮开关。本实用新型的有益效果和优点是本电动机电子刹车制动器的制动电源只加到定子绕组，制动电源和浪涌吸收器施加的时机和延时时间由PLC根据电动机功率或实际要求进行分别控制。浪涌吸收器可以充分吸收制动电源和高速电动机强大的反向感应电动势叠加形成的主要出现在电刷和换向器之间的有害电弧，不仅保护了电动机和电气控制线路不被烧损也避免了电网被污染。本实用新型具有不改变电动机机械结构、所有刹车制动元器件均外置和PLC刹车控制精确可靠的突出优点。
附图1是本实用新型实施例电原理图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。图1所示的是单相高速电动机的包括电子刹车制动器电路结构和电动机换向电路结构的实施例，刹车制动时高速电动机的定子绕组L2的e、f两端连接90V45A直流制动电源和浪涌吸收器。为了直流制动电源和浪涌吸收器适时与定子绕组L2的e、f两端相接，在直流制动电源、浪涌吸收器一端与定子绕组f端之间设有制动继电器KMl的常开触点 KMl-I0制动继电器KMl的绕组连接于PLC控制器制动控制输出端Y2，PLC控制器设有根据电动机停转指令使制动继电器常开触点吸合并延时分断的控制程序，延时分断的延时时间为1秒。必要时制动继电器常开触点吸合时间可以滞后停转指令0.3秒。图1实施例的浪涌吸收器是压敏电阻，其功率根据电动机功率和转速可以在100-600W范围内选择确定。图1实施例的电动机换向电路由PLC控制器、按钮开关Knl、Kn2和第一换向继电器KAl和第二换向继电器ΚΑ2构成。电动机正转控制的按钮开关Knl和第一换向继电器KAl分别连接于PLC控制器的控制输入端XO和控制输出端Y0，反转控制的按钮开关Kn2和第二换向继电器KA2分别连接于PLC控制器的控制输入端Xl和控制输出端Yl。第一换向继电器KAl的常开触点KAl-I静触头连接于交流电源相线L，动触头连接于电动机转子绕组Ll的炭刷引线端a，第一换向继电器KAl的常开触点KA1-2静触头连接于电动机定子绕组L2的e端，动触头连接于电动机转子绕组Ll的另一炭刷引线端d，定子绕组f端连接于交流电源零线N。第二换向继电器KA2的常开触点KA2-1静触头连接于交流电源相线L，动触头连接于电动机转子绕组Ll的炭刷引线端d，第二换向继电器KA2的常开触点KA2-2静触头连接于电动机定子绕组L2的e端，动触头连接于电动机转子绕组Ll的另一炭刷引线端a，定子绕组f端连接于交流电源零线N。当按钮开关Knl或Kn2导通时，相应的第一换向继电器KAl或第二换向继电器将吸合，转子绕组Ll的炭刷引线端a、d与交流电源相线L、零线N交换连接关系，与此同时电动机定子绕组L2的e端将跟随上述交换做相应变换，因此实现了电动机换向运转。图中空气开关QF为总控开关，PLC控制器的L、N端为PLC内部整流电源提供交流电源，24V直流电源为第一换向继电器KA1、第二换向继电器KA2和制动继电器KMl的绕组提供电源。 图IPLC控制器也可以采用工业控制用无线遥控PLC控制器，其手持操作器设置电动机停转、电动机正转和反转控制按钮开关。
权利要求1.一种单相高速电动机电子刹车制动器，其特征在于本单相高速电动机电子刹车制动器设有连接于定子绕组两端的直流制动电源和浪涌吸收器，制动直流电源、浪涌吸收器一端与定子绕组一端之间设有制动继电器的常开触点，所述制动继电器绕组连接于PLC控制器制动控制输出端，PLC控制器设有根据电动机停转指令使制动继电器常开触点吸合并延时分断的控制程序。
2.根据权利要求1所述的电子刹车制动器，其特征在于所述浪涌吸收器是压敏电阻， 所述制动继电器常开触点延时分断的延时时间为1秒。
3.根据权利要求1所述的电子刹车制动器，其特征在于所述PLC控制器控制输入端连接有分别控制电动机正转和反转的按钮开关，PLC控制器的电动机正转和反转控制输出端分别连接有电动机第一换向继电器和第二换向继电器的绕组，各换向继电器及其常开触点是电动机转子绕组和定子绕组换向连接的执行部件。
4.根据权利要求1所述的电子刹车制动器，其特征在于所述PLC控制器是无线遥控 PLC控制器，其手持操作器设有电动机停转、电动机正转和反转控制按钮开关。
专利摘要本实用新型是单相高速电动机电子刹车制动器，本制动器设有连接于定子绕组的直流制动电源和浪涌吸收器，并由制动继电器的常开触点控制，该继电器连接于PLC制动控制输出端，PLC设有根据电动机停转指令使制动继电器常开触点吸合并延时分断的控制程序。本制动器的制动电源只加到定子绕组，制动电源和浪涌吸收器施加的时机和延时时间由PLC根据电动机功率或实际要求分别控制。浪涌吸收器可以充分吸收制动电源和高速电动机反向感应电动势叠加形成的主要出现在电刷和换向器的有害电弧，不仅保护了电动机和电气控制线路也避免了电网被污染。本实用新型具有不改变电动机机械结构、所有刹车制动元器件均外置和PLC刹车控制精确可靠的突出优点。
文档编号H02P3/24GK202068364SQ201020602369
公开日2011年12月7日 申请日期2010年11月11日 优先权日2010年11月11日
发明者严方晓, 傅兴刚, 刘向军, 刘成, 刘洪东, 孙永利, 孟宪军, 孟庆刚, 张冠军, 李亚辉, 王云, 王元昌, 王长进, 石德斌 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司