专利名称：移行机制动系统的制作方法
技术领域：
移行机制动系统技术领域[0001]本实用新型涉及输送设备领域，具体来说是一种移行机制动系统，可以提高设备运行的安全性能。
背景技术：
[0002]移行机具有机动灵活、运行平稳、布置紧凑、接近性好等特点，可广泛应用于汽车整车及部件焊接、涂装等生产工艺之中。运行过程中，车体等工件固定在移行机上，在动力机构驱动下完成运送。移行机一般都设有多个停车位置，在停车工位间的转换过程中，移行机的运动或停止通过在流水线上的停车位感应开关实现，当检测到移行设备运行到指定的设定停车位置时，移行设备及其装载工件在控制系统的作用下停止运行。[0003]当移行机运行到某一个停车工位时，需要采取合理的措施使移行机进行制动。现有方案主要有两种，一种是在减速后依靠机械挡块撞击移行机快速停止，另一种是用较长的减速时间使移行机缓慢停止。前者的主要缺陷在于，挡块撞击会使得移行机停车运行不稳，且多停车位时重载或空载不一，撞击惯性不同，会导致停车位置产生波动。后者的主要缺陷在于，由于移行机减速时间较长，且制动效率显然较低，且减速过程中容易受到扰动，由此导致移行机的停止位精度降低。由此可见，现有移行机制动方案在制动效率、平稳性及停车精度等方面均不尽人意，严重时甚至可能无法满足整个输送设备的运行需求，因而有必要对此予以优化设计。实用新型内容[0004]针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种移行机制动系统，有助于使移行机快速、平稳、准确地进行制动。[0005]为解决以上技术问题，本实用新型提供一种移行机制动系统，包括电机抱闸装置及制动负载，其中:所述电机抱闸装置与移行机的驱动电机接至同一电源，以便所述电机抱闸装置失电时抱死所述驱动电机而实现电磁抱闸制动；所述制动负载接至所述驱动电机的定子绕组，以便通过所述制动负载向所述定子绕组中通以直流电而实现能耗制动。[0006]可选的，包括断路器，所述电机抱闸装置与所述驱动电机接至所述断路器的同一侧，所述断路器的另一侧接至电源。[0007]可选的，包括电机变频器，所述电机变频器的电源输入端与所述电机抱闸装置的线圈接线端一起接至所述断路器，所述电机变频器的驱动信号输出端接至所述驱动电机的驱动信号输入端，以通过改变驱动信号频率而调节所述驱动电机的转速。[0008]可选的，所述制动负载接入所述电机变频器的第一制动负载接线端和第二制动负载接线端之间。[0009]可选的，所述制动负载为一制动电阻。[0010]可选的，包括:第一信号开关，接于所述电机变频器的正转控制端上，动作时控制所述驱动电机的正转状态；第二信号开关，接于所述电机变频器的反转控制端上，动作时控制所述驱动电机的反转状态。[0011]可选的，包括继电控制系统，所述继电控制系统在所述第一信号开关或所述第二信号开关收到制动动作信号时使所述电机抱闸装置动作，在所述制动动作信号消除后使所述制动负载接入所述驱动电机的定子绕组，在所述驱动电机的频率值到达设定值以下时使所述电机抱闸装置再次动作。[0012]可选的，所述继电控制系统包括:第一继电器，其线圈接线端接于所述电机变频器的运行中接线端和电源负端之间，其触点在所述第一信号开关或所述第二信号开关的支配下动作；第二继电器，其线圈接线端接于所述电机变频器的频率检测端和电源负端之间，其触点在所述第一信号开关和所述第二信号开关的支配下动作；第三继电器，其线圈接线端接于所述第一继电器的触点和电源负端之间；第四继电器，其线圈接线端接于所述第二继电器的触点和电源负端之间；电机抱闸装置继电器，其线圈接线端接于并联的第三继电器的触点和第四继电器的触点以及电源负端之间，所述电机抱闸装置继电器的触点接于所述断路器和所述电机抱闸装置的线圈之间。[0013]可选的，包括:第三信号开关，接于所述电机变频器的高速控制端上，动作时控制所述驱动电机的高速状态；第四信号开关，接于所述电机变频器的低速控制端上，动作时控制所述驱动电机的低速状态。[0014]可选的，所述驱动电机为三相异步驱动电机。[0015]与现有技术相比，本实用新型的移行机制动系统采用能耗制动加电磁抱闸制动相结合的技术方案，可以在保证快速制动的基础上，有效地提高移行机制动过程中的运行平稳性及停车精度，具体而言:制动开始时，电机抱闸装置打开，由此保证移行机电机制动起步平稳；动作信号消除后，通过制动负载使电机快速消耗自身动能，由此使电机速度降低；频率值到达设定值以下时，电机抱闸装置再次打开，最终实现移行机快速、平稳、精确地制动。
[0016]图1为本实用新型移行机制动系统一实施例的动力控制回路原理图；[0017]图2为图1所示系统中电机抱闸装置控制原理图。
具体实施方式
[0018]本实用新型的关键在于如何使移行系统的电机制动满足要求。所谓电机制动是电机控制中经常遇到的问题，它通常出现在两种不同的场合:一是为了达到迅速停车的目的，以各种方法使电机旋转磁场的旋转方向和转子旋转方向相反，从而产生一个电磁制动转矩，使电机迅速停车转动；另一是在某些场合，当转子的转速超过旋转磁场转速时，电机也处于制动状态。[0019]电机制动主要分为机械制动和电气制动，其中机械制动的主要方法为电磁抱闸制动，电气制动的主要方法为反接制动和能耗制动。为便于理解本实用新型移行机制动系统的技术方案，以下对现有主流类型的电机制动原理及特点进行简要说明。[0020]所谓电磁抱闸制动，其抱闸与电机采用同一个电源，当电机通电后,抱闸上的电磁铁同时得电，电磁铁动作，通过一个杠杆推动机械刹车松开，电机正常运转；当电机失电后，电磁铁也失电，电磁铁靠弹簧复位，机械刹车复位抱死电机与变速箱中间的传动轴，由此使得电机停转。此种制动方式的优点是制动力强，缺点是高速制动时会产生振动，制动器磨损严重。[0021 ] 所谓反接制动，是在电机断开电源后，为了使电机迅速停车，在电机的电源上加上与正常运行电源反相的电源，由此使得电机转子的旋转方向与电机旋转磁场的旋转方向相反，此时电机产生的电磁力矩为制动力矩，由此加快电机的减速。其优点在于，通过速度继电器实时监测电机转速，制动效果较好；缺点在于，反接制动能量损耗大，不经济环保，故在本实用新型中不予考虑。[0022]所谓能耗制动，指在定子绕组中通以直流电，从而产生一个固定不变的磁场，此时转子按旋转方向切割磁力线，从而产生一个制动力矩，最终实现电机减速。由于制动方法单靠电机把动能消耗掉，因此叫能耗制动。又由于是在定子绕组中通以直流电来制动，因而又叫直流注入制动。此种制动方式的优点是制动力强，制动平稳，无大的冲击，缺点是低速时制动力矩小。[0023]综合上述几种电机制动方法的优缺点，本实用新型确定采用能耗制动加电磁抱闸制动的电机制动方案，由此可以实现移行机快速、平稳、高精度制动的目的。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0024]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。[0025]同时参见图1、图2，其中:图1为本实用新型移行机制动系统一实施例的动力控制回路原理图；图2为图1所示系统中电机抱闸装置控制原理图。该移行机制动系统由驱动电机Ml、电机变频器VF1、断路器QF1、电机抱闸装置(图中仅示出电机抱闸装置线圈YB I，未示出铁芯、衔铁等部分)、制动电阻R及继电器KAl (第一继电器)、KA2 (第二继电器)、KA3(第三继电器)、KA4 (第四继电器)、KM1 (电机抱闸装置控制继电器)及信号开关Kl (第一信号开关)、K2 (第二信号开关)、Κ3 (第三信号开关)、Κ4 (第四信号开关)等元件组成，以下进一步进行描述。[0026]为方便起见，以下将断路器QFl的接线端以(1，2，3、4，5，6)表示；抱闸线圈YBl的接线端以(1，2，3，4，5)表示;继电器ΚΑ1、ΚΑ2、ΚΑ3、ΚΑ4的线圈接线端以(Al，Α2)表示，常开触点以(13，14)表示；继电器KMl的线圈接线端以(Al，Α2)表示，常开触点以(1，2，3，4，5，6)表示；信号开关1(1、1(2、1(3、1(4为常开状态时，它们的触点以(13，14)表示；否则，信号开关K1、Κ2、Κ3、Κ4为常闭状态时，它们的触点以(11，12 )表示。[0027]如图1所示，三相异步驱动电机Ml的驱动信号输入端U1、V1、Wl对应接至电机变频器VFl驱动信号输出端U、V、W，由此通过电机变频器VFl输出的脉冲宽度调节信号改变驱动电机Ml的驱动信号频率，最终实现驱动电机Ml的速度调节。电机变频器VFl的第一制动负载接线端P/+和第二制动负载接线端PR之间接入制动电阻R1，其在连接时需拆卸节点Χ1、Χ2之间的短接片，该制动电阻Rl接至驱动电机Ml的定子绕组，以便向定子绕组中通以直流电而实现能耗制动。电机变频器VFl的电源输入端R、S、T与电机抱闸装置线圈YBl —起，通过断路器QFl接至电源，由此实现两者由同一电源供电:通电时电机抱闸装置松开，驱动电机Ml在电机变频器VFl控制下正常运转；断电时电机抱闸装置抱死驱动电机Ml的传动轴，使得驱动电机Ml停转。[0028]参见图1，电机变频器VFl的其它接线端按如下方式接线:两接线端PE分别悬空或视情连接驱动电机Ml的接线端PE ;运行中接线端RUN接继电器KAl的线圈；频率检测端FU接继电器KA2的线圈；接线端SE连接DC24V直流电源正端；正转控制端STF、反转控制端STR、高速控制端RH及低速控制端RL分别连接动合(常开)信号开关K1、K2、K3、K4的一个接线端(14)，这些信号开关的另一接线端(13)共同接至电机变频器VFl的公共端SD。当信号开关Kl动作时，驱动电机Ml正转；当信号开关Κ2动作闭合时，驱动电机Ml反转；当信号开关Κ3动作闭合时，驱动电机Ml高速转动；当信号开关Κ4动作时，驱动电机Ml低速转动。[0029]断路器QFl包括三组接线端:第一组的接线端(1，2)分别连接电源A相和电机变频器VFl的电源输入端R ;第二组的接线端(3，4)分别连接电源B相和电机变频器VFl的电源输入端S ;第三组的接线端(5，6)分别连接电源C相和电机变频器VFl的电源输入端T ；电源N为零线。当断路器QFl接通时三相电源Α、B、C时，电机变频器VFl得电使驱动电机Ml运转。[0030]电机抱闸装置线圈YBl具有五个接线端，其中:接线端(I)可悬空；接线端(2)通过继电器KMl的第一组触点(1，2)接至电机变频器VFl的电源输入端R ;接线端(3)通过继电器KMl的第一组触点(3，4)接至电机变频器VFl的电源输入端S ;接线端(4)和接线端(5)相连接，但需要注意的是，在连接快速抱闸时，需拆下接线端(4)和接线端(5)间的短接片。[0031]图1、图2所示的实施例中，为了控制电机抱闸装置线圈YBl的通断电及制动电阻Rl的接入，通过由继电器以1、以2、以3、以4及枷1等构成的继电控制系统，由此可以实现按预定逻辑策略进行控制，具体为:在信号开关Kl或Κ2收到制动动作信号时使电机抱闸装置动作，在制动动作信号消除后使制动负载接入驱动电机Ml的定子绕组，在驱动电机Ml的频率(转速)值到达设定值以下时使电机抱闸装置再次动作。以下对该继电控制系统的结构进一步说明。[0032]所述继电控制系统中各继电器的具体接线方法是:继电器KAl的线圈接线端(Al，Α2)接于电机变频器VFl的运行中接线端RUN和电源负端(OV)之间，其触点(13，14)在信号开关Kl或信号开关Κ2的支配下动作，即相当于信号开关Κ1、Κ2的触点(13，14)并联；继电器ΚΑ2的线圈接线端(Al，Α2)接电机变频器VFl的频率检测端FU和电源负端之间，其触点(13，14)在信号开关Kl和信号开关Κ2的支配下动作，即相当于信号开关Κ1、Κ2的触点(11，12)串联；继电器ΚΑ3的线圈接线端(Α1，Α2)接于继电器KAl的触点和电源负端之间；继电器ΚΑ4的线圈接线端(Al，Α2)接于继电器ΚΑ2的触点和电源负端之间；继电器KMl的线圈接线端(Al，Α2)接于并联的继电器ΚΑΙ、ΚΑ2的触点和电源负端之间，继电器KMl的各个触点接于断路器QFl和电机抱闸装置线圈YBl之间。[0033]如图2所示，继电器KAl的触点受并联的信号开关Κ1、Κ2 (常开状态)控制，即信号开关Κ1、Κ2只要有一个动作时，继电器KAl的触点就会相应动作，由此控制继电器ΚΑ3的线圈及触点动作；继电器ΚΑ2的触点受并联的信号开关Κ1、Κ2 (常闭状态)控制，即信号开关Κ1、Κ2均动作时，继电器ΚΑ2的触点才能动作，并控制继电器ΚΑ4线圈和触点动作；继电器KMl的线圈受并联的继电器ΚΑ3、ΚΑ4触点的控制，即继电器ΚΑ3、ΚΑ4触点中只要有一组触点动作，继电器KMl的线圈就能动作，由此控制继电器KMl常开触点动作，最终控制接触器线圈YBl得电或失电，从而实现电机抱闸装置制动。[0034]同时参见图1、图2，本实用新型实施例所述移行机制动系统的基本工作过程为:当电机变频器VFl收到信号开关Kl或信号开关K2的动作信号(制动/运行)时，电机变频器VFl开始运行继电器KA1，由此把电机抱闸装置打开，这可以保证移行机的驱动电机Ml起步平稳；当信号开关Kl和信号开关K2的动作信号均消除后，电机变频器VFl开始减速，制动电阻Rl工作，由此快速消耗驱动电机Ml的动能，使驱动电机Ml速度降低；若频率检测值到达设定值以下，继电器KA2失电，此时制动电阻Rl的制动力矩减小，可将继电器KMl失电，最终使电机抱闸装置，从而使移行机能快速平稳地制动停止。[0035]本实用新型的上述实施例采用电机抱闸装置制动与能耗制动相结合的方式，大大缩短了高效率移行机的制动停止时间。较之以前的减速时间(I秒以上)，该实施例的移行机制动时间缩短为0.5秒左右，且停止时更加平稳，停止位更加精确。[0036]本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
权利要求1.一种移行机制动系统，其特征在于，包括电机抱闸装置及制动负载，其中:所述电机抱闸装置与移行机的驱动电机接至同一电源，以便所述电机抱闸装置失电时抱死所述驱动电机而实现电磁抱闸制动；所述制动负载接至所述驱动电机的定子绕组，以便通过所述制动负载向所述定子绕组中通以直流电而实现能耗制动。
2.如权利要求1所述的移行机制动系统，其特征在于，包括断路器，所述电机抱闸装置与所述驱动电机接至所述断路器的同一侧，所述断路器的另一侧接至电源。
3.如权利要求2所述的移行机制动系统，其特征在于，包括电机变频器，所述电机变频器的电源输入端与所述电机抱闸装置的线圈接线端一起接至所述断路器，所述电机变频器的驱动信号输出端接至所述驱动电机的驱动信号输入端，以通过改变驱动信号频率而调节所述驱动电机的转速。
4.如权利要求3所述的移行机制动系统，其特征在于，所述制动负载接入所述电机变频器的第一制动负载接线端和第二制动负载接线端之间。
5.如权利要求4所述的移行机制动系统，其特征在于，所述制动负载为一制动电阻。
6.如权利要求3所述的移行机制动系统，其特征在于，包括:第一信号开关，接于所述电机变频器的正转控制端上，动作时控制所述驱动电机的正转状态；第二信号开关，接于所述电机变频器的反转控制端上，动作时控制所述驱动电机的反转状态。
7.如权利要求6所述的移行机制动系统，其特征在于，包括继电控制系统，所述继电控制系统在所述第一信号开关或所述第二信号开关收到制动动作信号时使所述电机抱闸装置动作，在所述制动动作信号消除后使所述制动负载接入所述驱动电机的定子绕组，在所述驱动电机的频率值到达设定值以下时使所述电机抱闸装置再次动作。
8.如权利要求7所述的移行机制动系统，其特征在于，所述继电控制系统包括:第一继电器，其线圈接线端接于所述电机变频器的运行中接线端和电源负端之间，其触点在所述第一信号开关或所述第二信号开关的支配下动作；第二继电器，其线圈接线端接于所述电机变频器的频率检测端和电源负端之间，其触点在所述第一信号开关和所述第二信号开关的支配下动作；第三继电器，其线圈接线端接于所述第一继电器的触点和电源负端之间；第四继电器，其线圈接线端接于所述第二继电器的触点和电源负端之间；电机抱闸装置继电器，其线圈接线端接于并联的第三继电器的触点和第四继电器的触点以及电源负端之间，所述电机抱闸装置继电器的触点接于所述断路器和所述电机抱闸装置的线圈之间。
9.如权利要求3所述的移行机制动系统，其特征在于，包括:第三信号开关，接于所述电机变频器的高速控制端上，动作时控制所述驱动电机的高速状态；第四信号开关，接于所述电机变频器的低速控制端上，动作时控制所述驱动电机的低速状态。
10.如权利要求1 9任一项所述的移行机制动系统，其特征在于，所述驱动电机为三相异步驱动电机。
专利摘要本实用新型涉及输送设备领域，具体公开一种移行机制动系统。所述移行机制动系统包括电机抱闸装置及制动负载，其中所述电机抱闸装置与移行机的驱动电机接至同一电源，以便所述电机抱闸装置失电时抱死所述驱动电机而实现电磁抱闸制动；所述制动负载接至所述驱动电机的定子绕组，以便通过所述制动负载向所述定子绕组中通以直流电而实现能耗制动。本实用新型结合了电磁抱闸制动与能耗制动两者的优点，有助于实现移行机的快速、平稳、高精度停车。
文档编号H02P3/24GK202978788SQ20122061335
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者魏超 申请人:湖北华昌达智能装备股份有限公司