[發明專利]一種電磁制動器的控制裝置

有效

• 申請號: 201210112247.3
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102664579A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 盧志剛;郝懿樂;孟大偉;陳少功;羅雄
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02P15/00
• 分類號: H02P15/00
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域

本發明屬于開關控制技術領域，特別涉及一種用于對例如翻車機的制動器裝置等電磁制動器裝置的電磁線圈的勵磁狀態進行控制的電磁制動器的控制裝置。

背景技術

制動器在工業生產中廣泛應用于起重機械，礦山機械、港口設備、建筑機械及各種自動化設備中，是大型可移動設備不可缺少的組成部分。目前，國內外制動器處于新老交替的時代，老式制動電磁鐵存在起動及維持電流較大、功率因數低、體積大、故障率高、高能耗、高噪聲等缺點；而液壓制動器存在漏油的風險，輕則污染環境，造成潤滑油的浪費，重則引起液壓設備缺油拉缸，造成設備損壞。隨著電子器件的飛速發展和成熟應用，電磁式制動器日益取代了液壓式制動器，并應用于各種設備中。

電磁制動器具有結構緊湊，操作簡單，響應靈敏，壽命長久，使用可靠，易于實現遠距離控制等優點。其作為電磁機構的一種，是根據電磁鐵原理，利用電磁吸力將電能轉化為機械能，從而達到制動效果的一種制動設備，在機械傳動系統中主要起傳遞動力和控制運動等作用。電磁制動器能夠適應現代工業的高速發展對生產制造過程的平穩性、安全可靠性等方面提出的要求，廣泛應用與定位及要求急停的場合。

電磁制動器主要通過控制器發出的制動信號以電流的形式通過電磁體，利用改變通入電磁體的電流來改變制動器的制動力。控制系統是電磁制動器的核心，它的性能直接決定了電磁制動器的性能。其主要作用是產生控制信號，并以電流或者電壓的形式作用在電磁線圈上，從而實現對電磁制動器的控制。制動器控制器的工作過程分為兩個階段：吸合階段和吸持階段。為了確保電磁制動器迅速打開，吸合階段的大電流持續的時間一定要足夠長；但時間也不能過長，因為在通過大電流的時候電磁線圈的溫度會很快的升高，如果時間過長，電磁線圈很容易燒毀，所以這個時間要精確控制；在吸持階段，電磁線圈只需要一個比較小的電流就可以維持吸合的狀態，如果維持電流過大，不僅浪費電能，而且電磁鐵的溫度會一直比較高，影響設備的使用壽命。但是如果電流過小的話就有可能造成電磁吸力過小，吸合失敗，造成電磁制動器的誤動。因此，在吸持階段也需要對電流的大小進行精確的控制。另外，制動器工作現場工況條件很差，其供電電源可能會有較大的電壓波動、電流諧波等電能質量問題。因而控制器的好壞直接關系到電磁制動器能否正常工作。

目前，常見的控制系統設計方法是采用數字電路控制晶閘管的移相觸發，通過調節晶閘管導通時刻的相位來達到控制輸出的目的。可數字電路結構復雜、使用壽命短、抗擾性能力差、移相觸發角較大時控制精度會降低，在惡劣的工況條件下，制動器可能發生誤動。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是提供一種電磁制動器的控制裝置，以克服現有技術的控制系統結構復雜、抗干擾性能力差、制動器可能發生誤動的缺陷。

（二）技術方案

為了達到上述目的，本發明提供了一種電磁制動器的控制裝置，所述裝置包括主電路和控制電路；

所述主電路包括主電源電路和開關電路；所述主電源電路用于將輸入的交流電源轉換為直流電源；所述開關電路分別與所述控制電路、主電源電路和電磁制動器連接，用于在所述控制電路的控制下，通過開關周期性的導通與關斷將所述主電源電路的輸出電壓進行改變后為電磁線圈供電；

所述控制電路包括輔助電源電路、過零觸發電路、第一555定時電路、第二555定時電路、選擇電路和開關驅動電路；所述輔助電源電路用于將輸入的交流電源轉換為穩定的直流電源，為所述保護電路和控制電路中的其它電路供電；所述過零觸發電路分別與所述輔助電源電路、第一555定時電路和第二555定時電路連接，用于從所述輔助電源電路中采集電平信號，并根據所述電平信號生成用于控制開關的開通和關斷的時間基準信號；所述第一555定時電路由第一555定時器構成單穩態觸發器，用于根據所述時間基準信號，生成第一占空比信號；所述第二555定時電路由第二555定時器構成單穩態觸發器，用于根據所述時間基準信號，生成第二占空比信號，所述第一占空比信號和第二占空比信號的占空比不同；所述選擇電路分別與所述第一555定時電路、第二555定時電路和開關驅動電路連接，用于對所述第一占空比信號和第二占空比信號進行選擇，并將選擇的占空比信號發送到所述開關驅動電路；所述開關驅動電路用于根據接收到的占空比信號，驅動所述開關電路中的開關進行導通與關斷。