CN107627856A - 刹车控制电路和刹车系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的刹车控制电路和刹车系统，涉及刹车控制技术领域。其中，刹车控制电路应用于刹车系统。所述刹车系统包括三相驱动电源、刹车柄以及刹车绕组，所述刹车控制电路包括直流调速装置、电压变换装置以及稳压电路。所述直流调速装置的第一输入端与三相驱动电源的输出端连接、第二输入端通过所述电压变换装置与刹车柄的输出端连接、输出端通过所述稳压电路与所述刹车绕组的输入端连接。通过上述设置，直流调速装置可以向刹车绕组输出稳定、可控的直流电，以驱动刹车绕组平稳的进行制动操作，从而解决现有的刹车控制电路在驱动刹车绕组时因电压波动而存在制动不稳定的问题。
Description
技术领域
本发明涉及刹车控制技术领域，具体而言，涉及一种刹车控制电路和刹车系统。
背景技术
随着经济的不断发展，传动技术得到了广泛地应用。其中，传动技术的应用在给我们的生活或生产方面带来便利的同时，也存在较多的安全事故，例如，刹车系统故障而造成的交通事故或工业事故。因此，就传动技术领域而言，刹车系统的性能直接决定着该技术能否被可靠、安全的应用。在传统的刹车系统中，一般通过摩擦力以实现刹车制动的目的。
由于通过摩擦力实现刹车制动时，存在较大的不稳定性而极易造成安全事故的发生。因此，在现有技术中，通过磁力刹车以解决刹车制动中的稳定性低的问题。经发明人研究发现，在现有的磁力刹车技术中，由于刹车控制电路在驱动刹车绕组时因电压易产生波动而存在制动不稳定的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种刹车控制电路和刹车系统，以解决现有的刹车控制电路在驱动刹车绕组时因电压波动而存在制动不稳定的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
一种刹车控制电路，应用于刹车系统。所述刹车系统包括三相驱动电源、刹车柄以及刹车绕组，所述刹车控制电路包括直流调速装置、电压变换装置以及稳压电路。
所述直流调速装置的第一输入端与所述三相驱动电源的输出端连接、第二输入端通过所述电压变换装置与所述刹车柄的输出端连接、输出端通过所述稳压电路与所述刹车绕组的输入端连接。
所述电压变换装置将所述刹车柄输出的电信号按照预定比例进行降压处理后发送至所述直流调速装置，所述直流调速装置根据接收到的电信号的幅值将所述三相驱动电源输出的交流电进行变压处理和整流处理，并通过所述稳压电路输送至所述刹车绕组。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述刹车控制电路中，所述稳压电路包括第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三滤波电阻以及滤波电容。
串联连接的第一滤波电阻和第二滤波电阻与串联连接的第三滤波电阻和滤波电容并联连接于所述直流调速装置的输出端与所述刹车绕组的输入端之间。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述刹车控制电路中，所述稳压电路还包括第一熔断器和电压保护二极管。
所述第一熔断器串联连接于所述直流调速装置的输出端与所述刹车绕组的输入端之间，所述电压保护二极管并联连接于所述直流调速装置的输出端与所述刹车绕组的输入端之间。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述刹车控制电路中，所述刹车控制电路还包括第二熔断器、第三熔断器以及第四熔断器。
所述第二熔断器连接于所述直流调速装置的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源的A相输出端口之间，所述第三熔断器连接于所述直流调速装置的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源的B相输出端口之间，所述第四熔断器连接于所述直流调速装置的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源的C相输出端口之间。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述刹车控制电路中，所述刹车控制电路还包括第一电抗器、第二电抗器以及第三电抗器。
所述第一电抗器连接于所述直流调速装置的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源的A相输出端口之间，所述第二电抗器连接于所述直流调速装置的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源的B相输出端口之间，所述第三电抗器连接于所述直流调速装置的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源的C相输出端口之间。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述刹车控制电路中，所述刹车控制电路还包括第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、第五熔断器、第六熔断器以及第七熔断器。
所述第一压敏电阻、第二压敏电阻以及第三压敏电阻三角形连接，所述第五熔断器的一端与所述三相驱动电源的A相输出端口连接、另一端连接于所述第一压敏电阻与所述第三压敏电阻之间，所述第六熔断器的一端与所述三相驱动电源的B相输出端口连接、另一端连接于所述第一压敏电阻与所述第二压敏电阻之间，所述第七熔断器的一端与所述三相驱动电源的C相输出端口连接、另一端连接于所述第二压敏电阻与所述第三压敏电阻之间。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述刹车控制电路中，所述刹车控制电路还包括第一断路器、第二断路器以及第三断路器。
所述第一断路器连接于所述直流调速装置的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源的A相输出端口之间，所述第二断路器连接于所述直流调速装置的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源的B相输出端口之间，所述第三断路器连接于所述直流调速装置的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源的C相输出端口之间。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述刹车控制电路中，所述刹车控制电路还包括第四断路器和第五断路器。
所述直流调速装置的控制电源端分别通过所述第四断路器和所述第五断路器与两相控制电源连接的两相输出端连接。
在本发明实施例较佳的选择中，在上述刹车控制电路中，所述刹车系统还包括传动装置，所述刹车控制电路还包括第一继电器和第二继电器。
所述第一继电器分别与所述直流调速装置和所述传动装置连接以检测所述传动装置的运行状态并发送至所述直流调速装置，所述第二继电器分别与所述直流调速装置和所述传动装置连接以检测所述传动装置的故障状态并发送至所述直流调速装置。
在上述基础上，本发明实施例还提供了一种刹车系统，包括三相驱动电源刹车柄、刹车绕组以及上述刹车控制电路，所述刹车控制电路与所述三相驱动电源、刹车柄以及刹车绕组分别连接。
本发明提供的刹车控制电路和刹车系统，通过直流调速装置、电压变换装置以及稳压电路的配合设置，直流调速装置通过稳压电路可以向刹车绕组输出稳定、可控的直流电，以驱动刹车绕组平稳的进行制动操作，从而解决现有的刹车控制电路在驱动刹车绕组时因电压波动而存在制动不稳定的问题，极大地提高了刹车控制电路和刹车系统的实用性和可靠性。
进一步地，通过第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、第五熔断器、第六熔断器以及第七熔断器的配合设置，可以对三相驱动电源输出的三相交流电进行高压抑制防护，避免在该三相交流电出现过压时对直流调速装置造成破坏的问题，有效地提高了刹车控制电路和刹车系统的安全性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例提供的刹车控制电路的应用框图。
图2为本发明实施例提供的刹车控制电路的电路原理图。
图3为本发明实施例提供的稳压电路的电路原理图。
图4为本发明实施例提供的刹车控制电路的另一电路原理图。
图标：100-刹车控制电路；110-直流调速装置；130-电压变换装置；150-稳压电路；R11-第一滤波电阻；R12-第二滤波电阻；R13-第三滤波电阻；C1-滤波电容；F1-第一熔断器；D1-电压保护二极管；PL-分流器；PA-电流表；PV-电压表；F2-第二熔断器；F3-第三熔断器；F4-第四熔断器；L1-第一电抗器；L2-第二电抗器；L3-第三电抗器；R21-第一压敏电阻；R22-第二压敏电阻；R23-第三压敏电阻；F5-第五熔断器；F6-第六熔断器；F7-第七熔断器；Q1-第一断路器；Q2-第二断路器；Q3-第三断路器；Q4-第四断路器；Q5-第五断路器；K1-第一继电器；K2-第二继电器；200-三相驱动电源；300-刹车柄；400-刹车绕组。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种刹车控制电路100，应用于刹车系统。所述刹车系统包括三相驱动电源200、刹车柄300以及刹车绕组400，所述刹车控制电路100包括直流调速装置110、电压变换装置130以及稳压电路150。
进一步地，在本实施例中，所述直流调速装置110的第一输入端与三相驱动电源200的输出端连接、第二输入端通过所述电压变换装置130与刹车柄300的输出端连接、输出端通过所述稳压电路150与所述刹车绕组400的输入端连接。
通过上述设置，可以实现：所述电压变换装置130将所述刹车柄300输出的电信号按照预定比例进行降压处理后发送至所述直流调速装置110，所述直流调速装置110根据接收到的电信号的幅值将所述三相驱动电源200输出的交流电进行变压处理和整流处理，并通过所述稳压电路150输送至所述刹车绕组400。
可选地，所述直流调速装置110的具体型号不受限制，例如，可以包括，但不限于是西门子6RA70直流调速装置110、西门子6RA27直流调速装置110等。在本实施例中，所述直流调速装置110为西门子6RA70直流调速装置110。
可选地，所述电压变换装置130包括的电气元件或电路不受限制，只要具有降压处理和整流处理的能力即可，例如，既可以是通过电阻分压以实现降压处理的目的，也可以是通过耦合线圈实现降压处理的目的，既可以是通过单个二极管实现整流处理的目的，也可以是通过二极管与其它电气元件的配合以实现整流处理的目的。
可选地，所述刹车柄300输出的电信号的幅值的具体范围不受限制，可以根据实际电路进行设置。在本实施例中，所述刹车柄300根据操作人员的操作量不同可以输出0-18V的交流电信号。所述电压变换装置130按照预定比例进行降压处理的具体比例值不受限制，根据实际应用需求进行设置即可。在本实施例中，所述电压变换装置130向所述直流调速装置110输出的电信号的幅值的范围是0-10V的直流电信号，即所述预定比例为1.8。
可选地，所述稳压电路150包括的电气元件不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据对所述直流调速装置110输出的电能的稳定性进行设置。结合图3，在本实施例中，所述稳压电路150可以包括第一滤波电阻R11、第二滤波电阻R12、第三滤波电阻R13以及滤波电容C1。
在本实施例中，串联连接的第一滤波电阻R11和第二滤波电阻R12与串联连接的第三滤波电阻R13和滤波电容C1并联连接于所述直流调速装置110的输出端与所述刹车绕组400的输入端之间。
进一步地，为避免所述直流调速装置110输出的直流电因过压或过电流对所述刹车绕组400造成损坏，在本实施例中，所述稳压电路150还可以包括第一熔断器F1和电压保护二极管D1。所述第一熔断器F1串联连接于所述直流调速装置110的输出端与所述刹车绕组400的输入端之间，所述电压保护二极管D1并联连接于所述直流调速装置110的输出端与所述刹车绕组400的输入端之间。
在所述直流调速装置110输出的直流电的电流值过高时，所述第一熔断器F1熔断以使所述直流调速装置110与所述刹车绕组400之间断路，进而阻止所述直流调速装置110输出的直流电进入所述刹车绕组400。在所述直流调速装置110输出的直流电的电压值过高时，所述电压保护二极管D1被反向击穿以使所述刹车绕组400被短路，进而阻止所述直流调速装置110输出的直流电进入所述刹车绕组400。
进一步地，为便于操作人员对所述直流调速装置110输出的直流电进行监控，所述稳压电路150还可以包括用于采集电流值的分流器PL和电流表PA以及用于采集电压值的电压表PV。
进一步地，为避免所述三相驱动电源200输出的交流电因电流过高对所述直流调速装置110造成损坏，在本实施例中，所述刹车控制电路100还包括第二熔断器F2、第三熔断器F3以及第四熔断器F4。所述第二熔断器F2连接于所述直流调速装置110的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源200的A相输出端口之间，所述第三熔断器F3连接于所述直流调速装置110的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源200的B相输出端口之间，所述第四熔断器F4连接于所述直流调速装置110的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源200的C相输出端口之间。
在所述三相驱动电源200输出的交流电的电流过高时，所述第二熔断器F2、第三熔断器F3以及第四熔断器F4熔断以使所述三相驱动电源200与所述直流调速装置110之间断路，进而阻止所述三相驱动电源200输出的交流电进入所述直流调速装置110。
进一步地，为避免所述三相驱动电源200输出的交流电因存在谐波或电压波动对所述直流调速装置110造成损坏，在本实施例中，所述刹车控制电路100还可以包括稳压元件。
可选地，所述稳压文件的具体类型不受限制，只要能够对谐波或电压波动有抑制作用即可。在本实施例中，所述稳压元件可以包括第一电抗器L1、第二电抗器L2以及第三电抗器L3。所述第一电抗器L1连接于所述直流调速装置110的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源200的A相输出端口之间，所述第二电抗器L2连接于所述直流调速装置110的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源200的B相输出端口之间，所述第三电抗器L3连接于所述直流调速装置110的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源200的C相输出端口之间。
结合图4，为避免所述三相驱动电源200输出的交流电因电压过高对所述直流调速装置110造成损坏，在本实施例中，所述刹车控制电路100还可以包括第一压敏电阻R21、第二压敏电阻R22、第三压敏电阻R23、第五熔断器F5、第六熔断器F6以及第七熔断器F7。
所述第一压敏电阻R21、第二压敏电阻R22以及第三压敏电阻R23三角形连接，所述第五熔断器F5的一端与所述三相驱动电源200的A相输出端口连接、另一端连接于所述第一压敏电阻R21与所述第三压敏电阻R23之间，所述第六熔断器F6的一端与所述三相驱动电源200的B相输出端口连接、另一端连接于所述第一压敏电阻R21与所述第二压敏电阻R22之间，所述第七熔断器F7的一端与所述三相驱动电源200的C相输出端口连接、另一端连接于所述第二压敏电阻R22与所述第三压敏电阻R23之间。
可选地，所述第一熔断器F1、第二熔断器F2、第三熔断器F3、第四熔断器F4、第五熔断器F5、第六熔断器F6以及第七熔断器F7的具体熔断值不受限制，可以根据实际应用中待保护电路的最大工作电流进行设置。在本实施例中，所述第一熔断器F1的熔断值为100A，所述第二熔断器F2、第三熔断器F3以及第四熔断器F4的熔断值相同且为100A，所述第五熔断器F5、第六熔断器F6以及第七熔断器F7的熔断值相同且为30A。
进一步地，为便于对所述三相驱动电源200输出的交流电进行控制，在本实施例中，所述刹车控制电路100还可以包括第一断路器Q1、第二断路器Q2以及第三断路器Q3。
所述第一断路器Q1连接于所述直流调速装置110的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源200的A相输出端口之间，所述第二断路器Q2连接于所述直流调速装置110的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源200的B相输出端口之间，所述第三断路器Q3连接于所述直流调速装置110的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源200的C相输出端口之间。
进一步地，在本实施例中，所述刹车系统还包括两相控制电源，以驱动所述直流调速装置110进行调速工作。所述刹车控制电路100还包括第四断路器Q4和第五断路器Q5。所述直流调速装置110的控制电源端分别通过所述第四断路器Q4和所述第五断路器Q5与两相控制电源连接的两相输出端连接。
进一步地，在本实施例中，所述刹车系统还包括传动装置，所述刹车控制电路100还可以包括用于检测所述传动装置的运行状态和故障状态的第一继电器K1和第二继电器K2。
所述第一继电器K1分别与所述直流调速装置110和所述传动装置连接以检测所述传动装置的运行状态并发送至所述直流调速装置110，所述第二继电器K2分别与所述直流调速装置110和所述传动装置连接以检测所述传动装置的故障状态并发送至所述直流调速装置110。
本发明实施例还提供一种刹车系统，包括三相驱动电源200、刹车柄300、刹车绕组400以及所述刹车控制电路100，所述刹车控制电路100与所述三相驱动电源200、刹车柄300以及刹车绕组400分别连接。
考虑到所述刹车系统包括所述刹车控制电路100，因此，所述刹车系统具有所述刹车控制电路100的全部技术特征，并能解决相同的技术问题，产生相同的技术效果，在本实施例中，所述刹车系统的具体技术特征不再一一赘述，请参照前文对所述刹车控制电路100的解释说明。
综上所述，本发明提供的一种刹车控制电路100和刹车系统，通过直流调速装置110、电压变换装置130以及稳压电路150的配合设置，直流调速装置110通过稳压电路150可以向刹车绕组400输出稳定、可控的直流电，以驱动刹车绕组400平稳的进行制动操作，从而解决现有的刹车控制电路100在驱动刹车绕组400时因电压波动而存在制动不稳定的问题，极大地提高了刹车控制电路100和刹车系统的实用性和可靠性。其次，通过第一压敏电阻R21、第二压敏电阻R22、第三压敏电阻R23、第五熔断器F5、第六熔断器F6以及第七熔断器F7的配合设置，可以对三相驱动电源200输出的三相交流电进行高压抑制防护，避免在该三相交流电出现过压时对直流调速装置110造成破坏的问题，有效地提高了刹车控制电路100和刹车系统的安全性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种刹车控制电路，应用于刹车系统，其特征在于，所述刹车系统包括三相驱动电源、刹车柄以及刹车绕组，所述刹车控制电路包括直流调速装置、电压变换装置以及稳压电路；
所述直流调速装置的第一输入端与所述三相驱动电源的输出端连接、第二输入端通过所述电压变换装置与所述刹车柄的输出端连接、输出端通过所述稳压电路与所述刹车绕组的输入端连接；
所述电压变换装置将所述刹车柄输出的电信号按照预定比例进行降压处理后发送至所述直流调速装置，所述直流调速装置根据接收到的电信号的幅值将所述三相驱动电源输出的交流电进行变压处理和整流处理，并通过所述稳压电路输送至所述刹车绕组。
2.根据权利要求1所述的刹车控制电路，其特征在于，所述稳压电路包括第一滤波电阻、第二滤波电阻、第三滤波电阻以及滤波电容；
串联连接的第一滤波电阻和第二滤波电阻与串联连接的第三滤波电阻和滤波电容并联连接于所述直流调速装置的输出端与所述刹车绕组的输入端之间。
3.根据权利要求2所述的刹车控制电路，其特征在于，所述稳压电路还包括第一熔断器和电压保护二极管；
所述第一熔断器串联连接于所述直流调速装置的输出端与所述刹车绕组的输入端之间，所述电压保护二极管并联连接于所述直流调速装置的输出端与所述刹车绕组的输入端之间。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的刹车控制电路，其特征在于，所述刹车控制电路还包括第二熔断器、第三熔断器以及第四熔断器；
所述第二熔断器连接于所述直流调速装置的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源的A相输出端口之间，所述第三熔断器连接于所述直流调速装置的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源的B相输出端口之间，所述第四熔断器连接于所述直流调速装置的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源的C相输出端口之间。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的刹车控制电路，其特征在于，所述刹车控制电路还包括第一电抗器、第二电抗器以及第三电抗器；
所述第一电抗器连接于所述直流调速装置的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源的A相输出端口之间，所述第二电抗器连接于所述直流调速装置的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源的B相输出端口之间，所述第三电抗器连接于所述直流调速装置的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源的C相输出端口之间。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的刹车控制电路，其特征在于，所述刹车控制电路还包括第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、第五熔断器、第六熔断器以及第七熔断器；
所述第一压敏电阻、第二压敏电阻以及第三压敏电阻三角形连接，所述第五熔断器的一端与所述三相驱动电源的A相输出端口连接、另一端连接于所述第一压敏电阻与所述第三压敏电阻之间，所述第六熔断器的一端与所述三相驱动电源的B相输出端口连接、另一端连接于所述第一压敏电阻与所述第二压敏电阻之间，所述第七熔断器的一端与所述三相驱动电源的C相输出端口连接、另一端连接于所述第二压敏电阻与所述第三压敏电阻之间。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的刹车控制电路，其特征在于，所述刹车控制电路还包括第一断路器、第二断路器以及第三断路器；
所述第一断路器连接于所述直流调速装置的第一输入端的A相端口和所述三相驱动电源的A相输出端口之间，所述第二断路器连接于所述直流调速装置的第一输入端的B相端口和所述三相驱动电源的B相输出端口之间，所述第三断路器连接于所述直流调速装置的第一输入端的C相端口和所述三相驱动电源的C相输出端口之间。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的刹车控制电路，其特征在于，所述刹车控制电路还包括第四断路器和第五断路器；
所述直流调速装置的控制电源端分别通过所述第四断路器和所述第五断路器与两相控制电源连接的两相输出端连接。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的刹车控制电路，其特征在于，所述刹车系统还包括传动装置，所述刹车控制电路还包括第一继电器和第二继电器；
所述第一继电器分别与所述直流调速装置和所述传动装置连接以检测所述传动装置的运行状态并发送至所述直流调速装置，所述第二继电器分别与所述直流调速装置和所述传动装置连接以检测所述传动装置的故障状态并发送至所述直流调速装置。
10.一种刹车系统，其特征在于，包括三相驱动电源刹车柄、刹车绕组以及权利要求1-9任意一项所述的刹车控制电路，所述刹车控制电路与所述三相驱动电源、刹车柄以及刹车绕组分别连接。
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