[发明专利]锥形电机停机制动系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及锥形电机控制领域，更具体地说，涉及一种锥形电机停机制动系统及方法。

背景技术

锥形电机（电动葫芦）是一种自带刹车的定子与转子成锥形的三相异步电动机，其集动力与制动力于一体。这种电机具有结构紧凑，体积小，质量轻，起动转矩大，制动迅速可靠，使用安全等特点，因其结构简单，使用方便，在中小起重现场广泛应用。

锥形电机适应频繁起动、制动和正反转交替运行的场合，其工作原理是：电机的定子内腔与转子外形都呈锥形，构成电磁抱闸装置，电磁抱闸装置根据锥形电机中定、转子之间的电磁力与弹簧力之间的共同作用来实现开闸与抱闸动作。具体地，锥形电机的锥形制动环镶于风扇制动轮上，静制动环镶在后端盖上；定子端通入三相交流电后，产生旋转磁场，同时产生轴向磁拉力，使转子轴向移动并压缩弹簧，使得风扇制动轮上的锥形环与静制动环离开，转子开始转动；定子断电后，轴向磁拉力消失，转子在弹簧作用下，连同风扇制动轮一起复位，使动、静制动环接触，产生摩擦力矩，迫使电机立即停转。

目前的锥形电机都是采用变频器自由停车、锥形电机去磁后自动关闭制动器的方式制动。锥形电机的制动器内置在电机中，当电机中的磁场强度小于一定值时自动关闭。

然而上述锥形电机在断开供电的瞬间还存在剩磁，并按一定的时间常数逐渐衰减。由于传统的控制方式在变频器停车时无法迅速消磁，使得变频器从执行停车指令开始到锥形电机制动器关闭之间需要至少100~200ms的时间，这段时间内变频器没有输出，制动器也没有关闭，因此负载重物会自由落体导致溜钩。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述锥形电机在停车时易出现溜钩的问题，提供一种锥形电机停机制动系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种锥形电机停机制动系统，所述锥形电机通过变频器驱动转动，该系统包括短接控制单元及计时器单元，其中：所述计时器单元，用于在所述变频器停止输出时开始计时并在达到第一时长时输出第一信号、在变频器输出端短接后开始计时并在达到第二时长时输出第二信号；所述短接控制单元，用于在接收到第一信号时使变频器输出端的任意两相短接、并在接收到第二信号时断开所述变频器输出端的相线之间的连接。

在本发明所述的锥形电机停机制动系统中，所述短接控制单元包括控制芯片、继电器回路和接触器，其中：所述控制芯片根据变频器的输出状态及来自计时器单元的信号向继电器回路输出导通或断开指令；所述接触器包括接于继电器回路中的电磁线圈以及接于所述变频器输出端的任意两相间的触点。

在本发明所述的锥形电机停机制动系统中，所述控制芯片及继电器回路位于所述变频器中。

在本发明所述的锥形电机停机制动系统中，所述第一时长为0-500毫秒。

在本发明所述的锥形电机停机制动系统中，所述第二时长为0-1秒。

本发明还提供一种锥形电机停机制动方法，所述锥形电机通过变频器驱动转动，该方法包括以下步骤：

（a）在所述变频器停止输出时开始计时；

（b）在达到第一时长时，使变频器输出端的任意两相短接；

（c）在短接达到第二时长时，断开所述变频器输出端的相线之间的连接。

在本发明所述的锥形电机停机制动方法中，所述步骤（b）和（c）中，通过由继电器回路控制的接触器实现变频器输出端的相线间的短接及断开，所述接触器包括接于继电器回路中的电磁线圈以及接于所述变频器输出端的任意两相间的触点。

在本发明所述的锥形电机停机制动方法中，所述继电器回路位于变频器中并由变频器的控制芯片控制导通或断开。

在本发明所述的锥形电机停机制动方法中，所述第一时长为0-500毫秒。

在本发明所述的锥形电机停机制动方法中，所述第二时长为0-1秒。

本发明的锥形电机停机制动系统及方法，通过在锥形电机停机时短接变频器输出端的相线，可快速消除锥形电机内部剩磁，使得锥形电机能够迅速关闭制动器。本发明可有效避免锥形电机停车时出现溜钩现象。

附图说明

图1是本发明锥形电机停机制动系统第一实施例的示意图。

图2是本发明锥形电机停机制动系统第二实施例的示意图。

图3是本发明锥形电机停机制动方法实施例的流程图。

图4是图3中短接变频器输出端步骤的流程示意图。

具体实施方式