CN109683521B - 一种电控系统及制动控制方法 - Google Patents

一种电控系统及制动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电控系统,涉及制动控制技术领域,为解决设备启停状态变化时,因多个制动器提供的制动力同时作用而产生的振动过大的问题而发明。所述的电控系统,包括:多个制动控制电路,与多个制动控制电路均连接的第一电源模块和控制模块;第一电源模块用于为多个制动控制电路供电;控制模块用于按照时序依次向多个制动控制电路发送或撤销制动器松开控制信号;每个制动控制电路用于连接一个制动器组,以在接收到制动器松开控制信号的情况下向制动控制电路连接的制动器组供电,或在制动器松开控制信号被撤销的情况下将制动控制电路连接的制动器组断电;其中,制动器组包括至少一个制动器。本发明用于制动控制。

Description

一种电控系统及制动控制方法
技术领域
本发明涉及制动控制技术领域,尤其涉及一种电控系统及制动控制方法。
背景技术
具有运动功能的设备离不开电控系统的控制,而电控系统通常需要配备制动器。制动器的主要功用是使运动中的设备减速甚至停下、使下行运动的设备速度保持稳定、使已停下的设备保持不动或者在设备失去动力电源时,使设备减速并停止。由此可见,制动器对于电控系统来说是非常重要的。如果只配置一个制动器,当这个制动器发生故障,将严重影响到设备的运行安全;如果出于安全考虑配置多个制动器,就要求每个制动器都能够提供使设备停止的制动力,但是在设备的运行或者关闭过程中,又会产生以下问题:一方面,在设备准备运行时,此时的速度虽然为0,但由于多个制动器总共提供了多组制动力,多组制动力短时间内同时消失,切换到由电机提供力矩,这个过渡过程产生的振动相较于只配置了一个制动器而产生的振动来说增加了许多,会使得设备运行不平稳;另一方面,在设备准备关闭时,多组制动力综合作用,产生总的制动力过大,会使设备运动状态迅速变化,导致设备剧烈振动。制动器数量增多,则相应产生的振动更为剧烈,对设备运行的影响也就更大。上述振动是非常影响设备运行平稳性的,尤其是对于工业上的大型设备以及载人设备。而现有技术中,普遍缺乏对制动过程的动态性能方面的考虑。
发明内容
本发明的实施例提供一种电控系统及制动控制方法,为了解决设备启停状态变化时,因多个制动器提供的制动力同时作用而产生的振动过大,进而造成设备运行平稳性差的问题。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一方面,提供一种电控系统,包括:多个制动控制电路,与多个所述制动控制电路均连接的第一电源模块和控制模块;所述第一电源模块用于为多个所述制动控制电路供电;所述控制模块用于按照时序依次向多个所述制动控制电路发送或撤销制动器松开控制信号;每个所述制动控制电路用于连接一个制动器组,以在接收到所述制动器松开控制信号的情况下向所述制动控制电路连接的制动器组供电,或在所述制动器松开控制信号被撤销的情况下将所述制动控制电路连接的制动器组断电;其中,所述制动器组包括至少一个制动器。
优选地,每个所述制动器组仅包括一个制动器。
可选地,还包括第二电源模块、电机驱动模块以及连接在所述第二电源模块与所述电机驱动模块之间的受控开关电器,所述第二电源模块用于为所述电机驱动模块供电;所述控制模块用于向所述电机驱动模块发送或撤销使能信号,所述电机驱动模块用于连接电机;所述第一电源模块的电源输入端连接在所述受控开关电器与所述电机驱动模块之间的回路上。
可选地,还包括安全回路,所述安全回路连接在所述控制模块和所述受控开关电器之间;所述控制模块用于在所述安全回路导通的情况下向所述受控开关电器发出闭合信号或断开信号。
可选地,自所述使能信号发出之时起至第一个所述制动器松开控制信号发出之时止的间隔时间为T1
T1>Ta-Tb,且T1≥0;
其中,Ta为自所述使能信号发出之时起至所述电机输出力矩之时止的间隔时间,Tb为所述制动器组通电之时起至所述制动器组松开之时止的间隔时间;
和/或,相邻两个所述制动器松开控制信号发出之时的间隔时间为T2
T2>Tc
其中,Tc为所述电机驱动模块过渡过程调整时间;
和/或,相邻两个所述制动器松开控制信号撤销之时的间隔时间为T3
T3=T2
和/或,自最后一个所述制动器松开控制信号撤销之时起至所述使能信号撤销之时止的间隔时间为T4
T4>Td-Te,且T4≥0;
其中,Td为所述制动器组断电之时起至所述制动器组抱紧之时止的间隔时间,Te为自所述使能信号撤销之时起至所述电机停止输出力矩之时止的间隔时间。
另一方面,提供一种制动控制方法,包括:按照时序依次向多个制动器组供电,以使得多个所述制动器组依次松开;或者,按照时序依次给多个制动器组断电,以使得多个所述制动器组依次抱紧,其中,每个所述制动器组包括至少一个制动器。
可选地,还包括:按照时序依次形成多个制动器松开控制信号或撤销多个制动器松开控制信号;所述按照时序依次向多个制动器组供电包括:根据多个所述制动器松开控制信号形成的顺序依次向多个制动器组供电;所述按照时序依次向多个制动器组断电包括:根据多个所述制动器松开控制信号撤销的顺序依次向多个制动器组断电。
可选地,还包括:按照时序依次形成多个所述制动器松开控制信号之前,向电机供电;或者,按照时序依次撤销多个所述制动器松开控制信号之后,将所述电机断电。
可选地,自所述使能信号发出之时起至第一个所述制动器松开控制信号发出之时止的间隔时间为T1
T1>Ta-Tb,且T1≥0;
其中,Ta为自所述使能信号发出之时起至所述电机输出力矩之时止的间隔时间,Tb为所述制动器组通电之时起至所述制动器组松开之时止的间隔时间;
和/或,相邻两个所述制动器松开控制信号发出之时的间隔时间为T2
T2>Tc
其中,Tc为所述电机驱动模块过渡过程调整时间;
和/或,相邻两个所述制动器松开控制信号撤销之时的间隔时间为T3
T3=T2
和/或,自最后一个所述制动器松开控制信号撤销之时起至所述使能信号撤销之时止的间隔时间为T4
T4>Td-Te,且T4≥0;
其中,Td为所述制动器组断电之时起至所述制动器组抱紧之时止的间隔时间,Te为自所述使能信号撤销之时起至所述电机停止输出力矩之时止的间隔时间。
可选地,还包括:按照时序依次撤销多个所述制动器松开控制信号之前或同时,形成使电机停转的信号。
本发明实施例提供的一种电控系统及制动控制方法,通过制动器来对设备进行制动控制。具体为,在设备准备启动时,多个制动器组此时全部处于抱紧状态,通过控制模块按照时序依次向多个所述制动控制电路发送制动器松开控制信号,每个所述制动控制电路在接收到制动器松开控制信号后向所述制动控制电路连接的制动器组供电,从而使得多个制动器组按一定时序松开,这样在同一时间内设备只有一个制动器组执行从抱紧到松开的动作;在设备准备关闭时,多个制动器组此时全部处于松开状态,控制模块按照时序依次向多个所述制动控制电路撤销制动器松开控制信号,每个所述制动控制电路在接收到撤销制动器松开控制信号向所述制动控制电路连接的制动器组断电,从而使得多个制动器组按一定时序抱紧,同样地,在同一时间内设备只有一个制动器组执行从松开到抱紧的动作。从而能够可靠地降低设备因多个制动器组同时动作而产生的振动过大的问题,进而提高设备的运行平稳性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种具有电控系统的设备的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种制动控制方法中设备启动时电控系统工作的时序图;
图3为本发明实施例提供的一种制动控制方法中设备关闭时电控系统工作的时序图;
图4为本发明实施例提供的一种制动控制方法中设备紧急停止时电控系统工作的时序图;
图5为本发明实施例提供的一种制动控制方法中设备启动时控制模块工作的流程图;
图6为本发明实施例提供的一种制动控制方法中设备停止时控制模块工作的流程图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、
“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1,本发明实施例提供一种电控系统,包括:多个制动控制电路1、第一电源模块2和控制模块3。此处,以制动控制电路1的数量为两个举例,具体包括第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b;第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b均由第一电源模块2供电;控制模块3按照时序依次向第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b发送或撤销制动器松开控制信号;第一制动控制电路1a用于连接第一制动器组4a,以在接收到制动器松开控制信号的情况下向第一制动器组4a供电,或在制动器松开控制信号被撤销的情况下对第一制动器组4a断电;第二制动控制电路1b用于连接第二制动器组4b,以在接收到制动器松开控制信号的情况下向第二制动器组4b供电,或在制动器松开控制信号被撤销的情况下对第二制动器组4b断电。其中,第一制动器组4a和第二制动器组4b均包括至少一个制动器。
本发明实施例提供的一种电控系统,通过制动器来对设备进行制动控制。具体为,在设备准备启动时,多个制动器组4此时全部处于抱紧状态,通过控制模块3按照时序依次向多个制动控制电路1发送制动器松开控制信号,每个制动控制电路在接收到制动器松开控制信号向制动控制电路连接的制动器组4供电,从而使得多个制动器4组按一定时序松开,这样在同一时间内设备只有一个制动器组4执行从抱紧到松开的动作;在设备准备关闭时,多个制动器组4此时全部处于松开状态,控制模块3按照时序依次向多个制动控制电路1撤销制动器松开控制信号,每个制动控制电路在接收到撤销制动器松开控制信号向制动控制电路连接的制动器组4断电,从而使得多个制动器组4按一定时序抱紧,同样地,在同一时间内设备只有一个制动器组4执行从松开到抱紧的动作。从而能够可靠地降低设备因多个制动器组4同时动作而产生的振动过大的问题,进而提高设备的运行平稳性。
为了尽可能地降低因制动器组4动作而对设备带来的振动,每个制动器组4只包括一个制动器。当然,一个制动器可以由多个分制动器组成,对于大型设备或特定的制动器选型,一个分制动器不足以提供足够的制动力,需要两个或多个分制动器并联使用。实际上,设备因制动器的作用而产生振动的这个问题无法避免,所以可以尽可能减少同一时间内动作的制动器数量,由此降低设备振动,提高设备运行平稳性。这样对振动敏感的设备,也可以有效地提高设备性能。并且,每个制动器组4由单独制动控制电路控制,形成了两套独立的制动系统,可以提高设备运行的安全性的同时,有效避免单一制动器组4出现故障后,设备安全停止功能丧失的问题,尤其是针对大型设备。当然,出于对制动器规格型号的考虑及设备制动力矩的配合要求,可以组合使用多个制动器,但是如果增加制动器组4的数量或者给每个制动器组4配备更多数量的制动器,虽然可以进一步提高安全性,也可以按一定时序进行制动控制也能降低设备振动,但不会带来质的改善,还会使得设备复杂度更高。
可以理解的是,该电控系统还可以包括第二电源模块5、电机驱动模块6以及连接在第二电源模块5与电机驱动模块6之间的受控开关电器7,第二电源模块5为电机驱动模块6供电;电机驱动模块6用于连接电机8,控制模块3用于向电机驱动模块6发送或撤销使能信号,电机驱动模块6在接收到使能信号的情况下对电机8供电,使电机8受控;电机驱动模块6在使能信号被撤销的情况下对电机8断电,断电后的电机8处于自由状态;为了便于控制电机驱动模块6,控制模块3通过控制受控开关电器7的闭合或断开,进而给电机驱动模块6供电或断电;通过向电机驱动模块6发送使能信号和运动命令,进而控制电机8的运行状况,并且电机驱动模块6还可以将电机8的运行状态反馈给控制模块3。其中,第一电源模块2的电源输入端连接在受控开关电器7与电机驱动模块6之间的回路上。第二电源模块5为电机驱动模块6供电提供的是交流电,而第一电源模块2为第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b提供的为直流稳压电源。所以为了节省成本,可以从第二电源模块5接出两支形成直流稳压电源提供给第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b。并且制动控制电路的电源与电机驱动模块6的电源为相同来源时,可以确保在设备动力电源缺失时,设备可靠制动停止。另外,在一种实现方式中,受控开关电器7可以是接触器。对于频繁在启动、停止状态间变化的设备,为避免电机驱动模块6频繁上电、断电对设备造成损坏,并且为了减小启动时的动作延迟,在一次操作结束时,可以不断开受控开关电器7。
为了保证设备的运行环境安全,该电控系统还可以包括安全回路9,安全回路9连接在控制模块3和受控开关电器7之间;所谓安全回路9,就是一些设备,尤其是载人设备,其各安全部件都装有一个安全开关,把所有的安全开关串联,控制一只安全继电器。只有所有安全开关都在接通的情况下,安全继电器吸合,设备才能得电运行。而受控开关电器7只有在安全回路9导通的情况下并且收到控制模块3发出的闭合信号才能闭合;受控开关电器7闭合后,第二电源模块5才可以向电机驱动模块6供电。当某个安全部件出现问题时,其安全开关无法接通,则安全回路9无法导通,所以受控开关电器7无法闭合,进而第二电源模块5无法向电机驱动模块6供电,这样一来,设备便无法正常启动。并且即使在设备运行中,一旦某个安全部件突发故障,安全回路9也无法导通,进而受控开关电器7也会断开,这样就可以快速对电机驱动模块6断电,使电机8尽快停下来。可以看出,设置安全回路9可以确保设备在安全的情况下运行,由此降低因设备故障问题造成的人财损失。另外,给控制模块3提供的也是直流稳压电源,而控制模块3与第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b却无法共用第一电源模块2。这是因为第一电源模块2是向第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b供电的,而第一制动控制电路1a向第一制动器组4a供电、第二制动控制电路1b向第二制动器组4b供电,为了保证在紧急情况下可以快速制动,所以需要尽快对制动器组4断电,基于这个原因,第一电源模块2位于受控开关电器7与电机驱动模块6之间的这种方案较佳,这样一来通过安全回路9检测以及受控开关电器7断开,可以对电机驱动模块6以及第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b起到断电的作用,促使电机8尽快停转的同时,也会导致第一制动器组4a和第二制动器组4b抱紧,对设备提供双重快速停止的保障。第一电源模块2位于受控开关电器7与电机驱动模块6之间,即受控开关电器7导通后,第一电源模块2才有电,而受控开关电器7受控于控制模块3,故而第一电源模块2无法向控制模块3提供电源。所以,可以从第二电源模块5另外接出两支形成直流稳压电源提供给控制模块3;或者,单独配备第三电源模块10给控制模块3。
参照图1,本发明实施例也提供一种具有电控系统的设备,包括如上述任一项方案中的电控系统,以及电机8、传动部件、最终运动部件和第一制动器组4a、第二制动器组4b。其中,第一制动控制电路1a连接第一制动器组4a,第二制动控制电路1b连接第二制动器组4b,第一制动器组4a和第二制动器组4b均包括一个制动器;电机驱动模块6连接电机8,而电机8还连接传动部件,以此带动设备的最终运动部件运动。根据设备实际结构以及使用需求,可以将制动器设置在电机8、传动部件或者最终运动部件上,其中安装在最终运动部件时,设备安全性最高;对于减速传动的设备,制动器装在动力源、即电机8上,会要求较小的制动力矩,但如果传动部件上出现异常情况时,就无法保证设备安全性。当然,在制动器数量足够多的情况下,上述三个位置上均可以设置制动器。
本发明实施例还提供一种制动控制方法,包括按照时序依次向多个制动器组4供电,以使得多个制动器组4依次松开。具体为,按照时序依次形成多个制动器松开控制信号,根据多个制动器松开控制信号形成的顺序依次向多个制动器组4供电。如此一来,在设备准备启动时,多个制动器组4此时全部处于抱紧状态,按照时序依次向多个制动器组4供电,以使多个制动器组4依次松开,即在同一时间内设备只有一个制动器组4执行从抱紧到松开的动作,以降低设备因多个制动器组4同时动作而产生的振动过大的问题,进而提高设备的运行可靠性。
可选地,按照时序依次形成多个制动器松开控制信号之前,向电机8供电,控制电机8输出力矩。即在设备启动时,先使电机8受控,此时设备在多个制动器的制动作用下还无法运行,待多个制动器组4依次松开至全部松开后,电机8便可以根据控制模块3发出的后续指令带动设备进行相应动作,以缩短设备启动时间。
本发明实施例提供的一种制动控制方法,还包括按照时序依次给多个制动器组4断电,以使得多个制动器组4依次抱紧。具体为,按照时序依次撤销多个制动器松开控制信号,根据多个制动器松开控制信号撤销的顺序依次向多个制动器组4断电。如此一来,在设备准备关闭时,多个制动器组4此时全部处于松开状态,按照时序依次向多个制动器组4断电,以使多个制动器组4依次抱紧,即在同一时间内设备只有一个制动器组4执行从松开到抱紧的动作,以可靠地降低设备因多个制动器组4同时动作而产生的振动过大的问题,进而提高设备的运行可靠性。
可选地,按照时序依次撤销多个制动器松开控制信号之后,将所述电机8断电,控制电机8停止输出力矩。即在设备关闭时,先使电机8停转,此时电机8为设备提供静止在该处的力矩,待多个制动器组4依次抱紧至全部抱紧,这时制动器组4为设备提供静止在该处的力矩,再控制电机8停止输出力矩,从而保证设备的安全静止。
下面以上述方案中的具有电控系统的设备为例,来对制动控制方法进行详细说明。其中,多个制动器组4包括第一制动器组4a和第二制动器组4b。
首先,在设备启动时,如图2所示,控制模块3接收到启动信号,控制模块3控制受控开关电器7导通;受控开关电器7导通后,第二电源模块5得以对电机驱动模块6供电;待电机驱动模块6供电稳定后,会向控制模块3发出Ready信号;控制模块3收到Ready信号后,会向电机驱动模块6发出使能信号,后延时T1,控制模块3向第一制动控制电路1a发出制动器松开控制信号,此时,电机驱动模块6收到使能信号后开始工作,对电机8供电并控制电机8输出力矩,而第一制动控制电路1a收到制动器松开控制信号,随后输出电流松开第一制动器组4a;控制模块3向第一制动控制电路1a发出制动器松开控制信号后,延时T2,又向第二制动控制电路1b发出制动器松开控制信号,此时,第二制动控制电路1b收到制动器松开控制信号,随后输出电流松开第二制动器组4b,至此所有制动器全部松开。
为了更为清楚地说明设备启动时控制模块3的工作过程,参照图5,控制模块3检测到启动按钮按下后,执行如下操作:
控制模块3开始工作。
安全回路9检测各限制条件是否正常,具体为设备中的各安全开关是否接通,如果是,则反馈给控制模块3并执行下一步操作;如果否,则产生错误提示信息,结束工作。
向受控开关电器7发出闭合信号,受控开关电器7闭合。
第二电源模块5得以对电机驱动模块6供电,待电机驱动模块6供电稳定后,会向控制模块3发出Ready信号,如果控制模块3收到Ready信号,则执行下一步操作;如果超时未收到Ready信号,则产生报警信息,结束工作。
向电机驱动模块6发出使能信号。
延时T1
向第一制动控制电路1a发出第一个制动器松开控制信号。
延时T2
向第二制动控制电路1b发出第二个制动器松开控制信号。
启动过程结束。
其中,T1>Ta-Tb,且T1≥0;Ta为自所述使能信号发出之时起至所述电机输出力矩之时止的间隔时间,因为实际情况下,电机驱动模块6并不是一直去等待接收使能信号,而是按一定的周期查看,并且电机8通上电后也不是立即就能输出足够力矩的,所以这里就会存在延迟时间;Tb为制动器组4通电之时起至制动器组4松开之时止的间隔时间,同样地,制动器组4通上电后执行松开动作也是需要时间的。
而,T2>Tc;Tc为电机驱动模块6过渡过程调整时间,在设备受制动器制动作用而保持静止,到设备受电机8带动而运行的过程中,存在着由制动器提供力矩到电机8提供力矩的一个过渡过程,在第一制动器组4a松开后,力矩发生变化,相应地电机驱动模块6需要进行一个过渡过程的调整时间;为了减小设备振动,会等电机驱动模块6在此过渡过程中调整完毕,才进行下一步操作,即控制第二制动器组4b松开。
其次,在设备关闭时,如图3所示,控制模块3接收到关闭信号,控制模块3先向电机驱动模块6发出使电机8停转的信号,促使电机8停转,此时为了使设备保持在该位置上的静止,电机8仍在输出力矩;电机8停转后,向第二制动控制电路1b发出撤销制动器松开控制信号,延时T3,向第一制动控制电路1a发出撤销制动器松开控制信号。此时,第二制动控制电路1b收到撤销制动器松开控制信号,随后断开电流,促使第二制动器组4b抱紧,而第一制动控制电路1a收到撤销制动器松开控制信号,随后断开电流,促使第一制动器组4a抱紧,至此所有制动器全部抱紧;控制模块3向第一制动控制电路1a发出制动器松开控制信号后,延时T4后,又对电机驱动模块6撤销使能信号,此时,电机8停止输出力矩。最后撤销使能信号是基于以下两点考虑,第一,电机驱动模块6能够采集电机8的各项信息,包括但不限于电机8的运行状态以及位置信息;第二,电机8未供电时是自由状态,即自由状态下的电机8可以在外力作用下而运动。电机8供电后则是受电机驱动模块6作用,即使在外力的作用下,电机8也不能随意运动;电机8的运动状态受电机驱动模块6的控制,可以运行或停止,也可以调整运转速度,而电机驱动模块6又是由控制模块3发出的使能信号控制。所以,使能信号最后撤销是非常重要的,尤其是对于升降装置,例如未停到最底层的电梯,正常的制动过程为,按下关闭按钮后,先使电机8停转,再让多个制动器按时序依次制动,待制动过程完成后,撤掉使能信号,这个时候电梯完全由制动器提供力矩,可以平稳地静止在该层;但是如果按下关闭按钮后,立刻撤销使能信号,这个时候电机8停止输出力矩并且处于自由状态,电梯就会向下坠落,这个时候再去制动是非正常制动,是很不安全的。
为了更为清楚地说明设备关闭后控制模块3的工作过程,参照图6,控制模块3检测到关闭按钮按下后,执行如下操作:
控制模块3开始工作。
向电机驱动模块6发出使电机8停转的信号,控制电机8停转,如果电机8停止则执行下一步操作;如果电机8未停止,则控制电机8减速停转后再执行下一步操作。
向第二制动控制电路1b撤销第二个制动器松开控制信号。
延时T3
向第一制动控制电路1a撤销第一个制动器松开控制信号。
延时T4
向电机驱动模块6撤销使能信号。
关闭过程结束。
其中,T3=T2。即T3>Tc,可以理解的是,在设备受电机8作用由运行到停止,到设备关闭受制动器制动作用保持静止的过程中,也存在着由电机8提供力矩到制动器提供力矩的一个过渡过程,与上述说明类似,在第二制动器组4b抱紧后,力矩发生变化,相应地电机驱动模块6需要进行一个过渡过程的调整时间;为了减小设备振动,会等电机驱动模块6在此过渡过程中调整完毕,才进行下一步操作,即控制第一制动器组4a抱紧。
而,T4>Td-Te,且T4≥0;其中,Td为制动器组4断电之时起至制动器组4抱紧之时止的间隔时间,制动器组4断电后的抱紧动作是需要时间的;Te为自所述使能信号撤销之时起至所述电机停止输出力矩之时止的间隔时间,与上述类似地,电机驱动模块6也存在着对撤销使能信号的采样延迟时间,并且电机8断电后也不是立即就能停止输出力矩的,这个过程也存在一个延迟时间。
上述的T2、T3是在第一制动器组4a和第二制动器组4b中的制动器型号规格相同,且各项性能一致的情况下做出。如果制动器不相同,则T2>Tc+Tb1-Tb2,Tb1为第一制动器组4a通电之时起至第一制动器组4a松开之时止的间隔时间,Tb2为第二制动器组4b通电之时起至第二制动器组4b松开之时止的间隔时间;T3>Tc+Td2-Td1,Td1为第一制动器组4a断电之时起至第一制动器组4a抱紧之时止的间隔时间,Td2为第二制动器组4b断电之时起至第二制动器组4b抱紧之时止的间隔时间。当制动器组4数量和种类更多时,以此类推。
最后,设备的运行过程中,难免出现紧急情况,需要紧急停止,这里主要需要考虑的是让设备尽快安全停下的问题,如图4所示,控制模块3接收到紧急情况信号,一方面,控制模块3内部按紧急停止的时序使电机驱动模块6停止工作,达到一定要求后同时向第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b撤销制动器松开控制信号,使第一制动器组4a和第二制动器组4b同时抱紧,在最短的时间内使设备停止,实现1类停止功能,过程参照图4中的实线时序。其中,在《GB5226.1-2002》中规定:1类停止为给机械致动机构施加动力去完成停车并在停车后切除动力的可控停止。
另一方面,紧急情况发生后,安全回路9会断开受控开关电器7,此时,电机驱动模块6、第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b无论工作状态如何,由于它们在受控开关电器7闭合才得以供电,动力电丧失也会使制动器组4迅速产生制动动作,实现0类停止功能,过程参照图4中的虚线时序。其中,在《GB5226.1-2002》中规定:0类停止为用即刻切除机械致动机构的动力的办法停车(即不可控停止)
其中,在确保0类停止功能的前提下,电机驱动模块6和多个制动控制电路1的工作时序可根据设备安全性的特点,采用不同的控制策略,包括:
策略1、如果电机8速度很高,控制模块3向电机驱动模块6发送使电机8停转的信号,依靠电机驱动模块6使电机8减速;减速到一定值后同时对第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b撤销制动器松开控制信号,使第一制动器组4a和第二制动器组4b同时抱紧。该过程减速停止时间稍长,减速距离大,但对设备冲击较小。
策略2、无视电机8转速,控制模块3向电机驱动模块6发送使电机8停转的信号的同时,向第一制动控制电路1a和第二制动控制电路1b撤销制动器松开控制信号,设备在电机停转和制动器抱紧的两个因素的同时作用下,达到最快减速的效果。这种策略减速距离短但对设备冲击较大。
另外,可以不采用启动按钮和关闭按钮并存的控制方式,而改用一个按钮来控制设备的供电与断电,即在持续按下此按钮时,对设备供电,经一定时序过程设备进入运行状态;松开此按钮时,对设备断电,经一定时序过程设备进入停止状态,适用于设备调试阶段。
值得一提的是,第一制动控制电路1a、第二制动控制电路1b和第一制动器组4a、第二制动器组4b的编号虽然有先后顺序之分,也按时序先后动作,但实际上两者的关系是平等关系而非先后关系,在技术方案中交换两者先后时间次序具有类同的控制效果。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电控系统,其特征在于,包括:
多个制动控制电路,与多个所述制动控制电路均连接的第一电源模块和控制模块;
所述第一电源模块用于为多个所述制动控制电路供电;
所述控制模块用于按照时序依次向多个所述制动控制电路发送或撤销制动器松开控制信号;
每个所述制动控制电路用于连接一个制动器组,以在接收到所述制动器松开控制信号的情况下向所述制动控制电路连接的制动器组供电,或在所述制动器松开控制信号被撤销的情况下将所述制动控制电路连接的制动器组断电;其中,所述制动器组包括至少一个制动器;
所述电控系统还包括电机驱动模块;
所述控制模块还用于在向多个所述制动控制电路发送制动器松开控制信号之前向所述电机驱动模块发送使能信号,在向多个所述制动控制电路撤销制动器松开控制信号之后向所述电机驱动模块撤销使能信号;所述电机驱动模块用于根据所述使能信号驱动电机。
2.根据权利要求1所述的电控系统,其特征在于,每个所述制动器组仅包括一个制动器。
3.根据权利要求1或2所述的电控系统,其特征在于,还包括第二电源模块以及连接在所述第二电源模块与所述电机驱动模块之间的受控开关电器,所述第二电源模块用于为所述电机驱动模块供电;
所述第一电源模块的电源输入端连接在所述受控开关电器与所述电机驱动模块之间的回路上。
4.根据权利要求3所述的电控系统,其特征在于,还包括安全回路,所述安全回路连接在所述控制模块和所述受控开关电器之间;所述控制模块用于在所述安全回路导通的情况下向所述受控开关电器发出闭合信号或断开信号。
5.根据权利要求3所述的电控系统,其特征在于,在所述控制模块用于向所述电机驱动模块发送使能信号,以及按照时序依次向多个所述制动控制电路发送制动器松开控制信号的情况下,自所述使能信号发出之时起至第一个所述制动器松开控制信号发出之时止的间隔时间为T1
T1>Ta-Tb,且T1≥0;
其中,Ta为自所述使能信号发出之时起至所述电机输出力矩之时止的间隔时间,Tb为所述制动器组通电之时起至所述制动器组松开之时止的间隔时间;
和/或,在所述控制模块用于按照时序依次向多个所述制动控制电路发送制动器松开控制信号的情况下,相邻两个所述制动器松开控制信号发出之时的间隔时间为T2
T2>Tc
其中,Tc为所述电机驱动模块过渡过程调整时间;
和/或,在所述控制模块用于按照时序依次向多个所述制动控制电路撤销制动器松开控制信号的情况下,相邻两个所述制动器松开控制信号撤销之时的间隔时间为T3
T3=T2,T2为相邻两个所述制动器松开控制信号发出之时的间隔时间;
和/或,在所述控制模块用于按照时序依次向多个所述制动控制电路撤销制动器松开控制信号,以及向所述电机驱动模块撤销使能信号的情况下,自最后一个所述制动器松开控制信号撤销之时起至所述使能信号撤销之时止的间隔时间为T4
T4>Td-Te,且T4≥0;
其中,Td为所述制动器组断电之时起至所述制动器组抱紧之时止的间隔时间,Te为自所述使能信号撤销之时起至所述电机停止输出力矩之时止的间隔时间。
6.一种制动控制方法,其特征在于,包括:
按照时序依次向多个制动器组供电,以使得多个所述制动器组依次松开;或者,按照时序依次给多个制动器组断电,以使得多个所述制动器组依次抱紧,其中,每个所述制动器组包括至少一个制动器;在向多个所述制动控制电路发送制动器松开控制信号之前向电机驱动模块发送使能信号,在向多个所述制动控制电路撤销制动器松开控制信号之后向所述电机驱动模块撤销使能信号;所述电机驱动模块用于根据所述使能信号驱动电机;
所述按照时序依次向多个制动器组供电,还包括:
按照时序依次形成多个制动器松开控制信号,根据多个所述制动器松开控制信号形成的顺序依次向多个制动器组供电;
所述按照时序依次向多个制动器组断电,还包括:
按照时序依次撤销多个制动器松开控制信号,根据多个所述制动器松开控制信号撤销的顺序依次向多个制动器组断电。
7.根据权利要求6所述的制动控制方法,其特征在于,
所述按照时序依次向多个制动器组供电,还包括:
在按照时序依次形成多个所述制动器松开控制信号之前,向电机供电;
所述按照时序依次向多个制动器组断电,还包括:
在按照时序依次撤销多个所述制动器松开控制信号之后,将所述电机断电。
8.根据权利要求7所述的制动控制方法,其特征在于,
在发送使能信号向电机供电,以及按照时序依次向多个制动控制电路发送制动器松开控制信号的情况下,自所述使能信号发出之时起至第一个所述制动器松开控制信号发出之时止的间隔时间为T1
T1>Ta-Tb,且T1≥0;
其中,Ta为自所述使能信号发出之时起至所述电机输出力矩之时止的间隔时间,Tb为所述制动器组通电之时起至所述制动器组松开之时止的间隔时间;
和/或,在按照时序依次向多个制动控制电路发送制动器松开控制信号的情况下,相邻两个所述制动器松开控制信号发出之时的间隔时间为T2
T2>Tc
其中,Tc为所述电机驱动模块过渡过程调整时间;
和/或,在按照时序依次向多个制动控制电路撤销制动器松开控制信号的情况下,相邻两个所述制动器松开控制信号撤销之时的间隔时间为T3
T3=T2,T2为相邻两个所述制动器松开控制信号发出之时的间隔时间;
和/或,在按照时序依次向多个制动控制电路撤销制动器松开控制信号,以及撤销使能信号将所述电机断电的情况下,自最后一个所述制动器松开控制信号撤销之时起至所述使能信号撤销之时止的间隔时间为T4
T4>Td-Te,且T4≥0;
其中,Td为所述制动器组断电之时起至所述制动器组抱紧之时止的间隔时间,Te为自所述使能信号撤销之时起至所述电机停止输出力矩之时止的间隔时间。
9.根据权利要求7所述的制动控制方法,其特征在于,
所述按照时序依次向多个制动器组断电,还包括:按照时序依次撤销多个所述制动器松开控制信号之前或同时,形成使电机停转的信号。
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