CN108418476B - 直流电机快速能耗制动装置 - Google Patents

Abstract

一种直流电机快速能耗制动装置，涉及电机技术领域，所解决的是缩短制动时间的技术问题。该装置包括主电机，及由制动底座、圆弧形制动电阻、变阻导杆、回复卷簧组成的能耗制动单元，所述主电机的电枢绕组通过主开关接到直流电源；所述变阻导杆上固定有变阻电刷，该变阻电刷与制动电阻滑动配合并且电气接触；所述制动底座上设有用于驱动变阻导杆枢转的制动电机，所述回复卷簧与制动电阻同心布设，用于驱使变阻导杆回复至原始位置；所述制动开关、变阻电刷、制动电阻、主电机的电枢绕组串接成一个闭环回路；所述制动开关、制动电机的电枢绕组、主电机的电枢绕组串接后接到直流电源。本发明提供的装置，能实现快速制动。

Description

直流电机快速能耗制动装置

技术领域

本发明涉及电机技术，特别是涉及一种直流电机快速能耗制动装置的技术。

背景技术

直流电机具有起动转矩大、过载能力强、转速容易线性调节等优势，在重负载起动、均匀调节转速和精密的伺服系统中得到了广泛应用，比如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车、机器人等机械中采用直流电机作为电力拖动设备。

当生产机械需要快速准确停车、可逆运行等工作要求时，直流电机采用电气制动方式进行控制，电气制动方式有能耗制动、反接制动和回馈制动，其中能耗制动具有控制简单、安全可靠的特点，大多数直流电机拖动的生产机械多采用这种电气制动方式。

直流电机能耗制动时，在电枢两端接制动电阻，拖动系统的动能通过电机转化为电能，电能最终以热能的形式消耗在制动电阻中。制动期间随着电机转速的降低，反电势下降，流过制动电阻和电枢绕组的电流下降，制动转矩下降，制动所用时间不断延长，转速越低制动所用时间越长。现有工程中为实现快速制动，当转速低于额定转速的20%时切换为机械制动，依靠机械抱闸和转轴之间的摩擦制动，这无疑降低了机械抱闸的使用寿命。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种制动时间短的直流电机快速能耗制动装置。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种直流电机快速能耗制动装置，包括主电机、能耗制动单元、主开关、制动开关，所述主电机为直流电机，主电机的电枢绕组通过主开关接到直流电源，其特征在于：

所述能耗制动单元包括制动底座、制动电阻、变阻导杆、回复卷簧；

所述制动电阻是圆弧形的电阻，制动电阻固定在制动底座上，所述变阻导杆枢设于制动底座上，其枢转轴线与制动电阻的弧心轴线重合，变阻导杆上固定有变阻电刷，该变阻电刷与制动电阻滑动配合并且电气接触；

所述制动底座上设有用于驱动变阻导杆枢转的制动电机，制动电机的转轴经传动部件连接变阻导杆的枢轴，所述回复卷簧与制动电阻同心布设，回复卷簧的内端固定在制动底座上，回复卷簧的外端与变阻导杆机械连接；

所述制动开关、变阻电刷、制动电阻、主电机的电枢绕组串接成一个闭环回路；

所述制动开关、制动电机的电枢绕组、主电机的电枢绕组串接后接到直流电源。

本发明提供的直流电机快速能耗制动装置，利用制动电机控制变阻阻值，使得制动电机的制动转矩保持不变，使得制动所用的时间大大减小。

附图说明

图1是本发明实施例的直流电机快速能耗制动装置的电路图；

图2是本发明实施例的直流电机快速能耗制动装置中的能耗制动单元的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围，本发明中的顿号均表示和的关系。

如图1、图2所示，本发明实施例所提供的一种直流电机快速能耗制动装置，包括主电机M1、能耗制动单元Z1、主开关K1、制动开关K2，所述主电机M1为直流电机，电动运行时主电机M1的电枢绕组通过主开关K1接到直流电源，其特征在于：

所述能耗制动单元包括制动底座（图中未示）、制动电阻X1、变阻导杆X2、回复卷簧X3；

所述制动电阻X1是圆弧形的电阻，制动电阻X1固定在制动底座上，所述变阻导杆X2枢设于制动底座上，其枢转轴线与制动电阻X1的弧心轴线重合，变阻导杆X2上固定有变阻电刷X4，该变阻电刷X4与制动电阻X1滑动配合并且电气接触；

所述制动底座上设有用于驱动变阻导杆X2枢转的制动电机Y1，制动电机的转轴Y3经传动部件连接变阻导杆X2的枢轴，所述回复卷簧X3与制动电阻X1同心布设，回复卷簧X3的内端固定在制动底座上，回复卷簧X3的外端与变阻导杆X2机械连接；

所述制动开关K2、变阻电刷X4、制动电阻X1、主电机M1的电枢绕组串接成一个闭环回路；

所述制动开关K2、制动电机的电枢绕组Y2、主电机M1的电枢绕组串接后接到直流电源。

图1、图2中的P1为变阻电刷的接线端子，P2为制动电阻的接线端子，Q1、Q2为制动电机的电枢绕组的正负接线端子。

制动电阻X1、变阻电刷X4、变阻导杆X2、回复卷簧X3构成滑动变阻系统，主电机M1运行时，主开关K1闭合，制动开关K2断开，电枢电压加到主电机的电枢绕组两端，励磁电压/>加到主电机的励磁绕组上，此时在回复卷簧X3的作用下，P1、P2两端的阻值最大；

主电机制动时，主开关K1断开，制动开关K2闭合，加在P1、P2两端的电压为主电机的电动势，而加在Q1、Q2两端的电压为/>，主电机的电动势/>随着主电机转速的下降而下降，加在Q1、Q2两端的电压则随着主电机转速的下降而上升，因此流过制动电机的电枢绕组的电流随着主电机转速的下降而上升，其产生的转矩逐渐增大，使得制动电机的转轴驱动导杆克服回复卷簧X3的弹力，带动变阻电刷X4顺时针方向慢慢转动，使得P1、P2两端的阻值下降，使的流过制动电机电枢绕组的电流基本不变，这样制动电机的制动转矩保持不变，制动所用的时间就会大大减小，特别是转速较低时。

Claims (1)

1.一种直流电机快速能耗制动装置，包括主电机、能耗制动单元、主开关、制动开关，所述主电机为直流电机，主电机的电枢绕组通过主开关接到直流电源，其特征在于：

所述能耗制动单元包括制动底座、制动电阻、变阻导杆、回复卷簧；

所述制动电阻是圆弧形的电阻，制动电阻固定在制动底座上，所述变阻导杆枢设于制动底座上，其枢转轴线与制动电阻的弧心轴线重合，变阻导杆上固定有变阻电刷，该变阻电刷与制动电阻滑动配合并且电气接触；

所述制动底座上设有用于驱动变阻导杆枢转的制动电机，制动电机的转轴经传动部件连接变阻导杆的枢轴，所述回复卷簧与制动电阻同心布设，回复卷簧的内端固定在制动底座上，回复卷簧的外端与变阻导杆机械连接；

所述制动开关、变阻电刷、制动电阻、主电机的电枢绕组串接成一个闭环回路；

所述制动开关、制动电机的电枢绕组、主电机的电枢绕组串接后接到直流电源。