CN112829734A - 一种电机械制动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机械制动系统，其中，包括：线缆、至少一个微机控制电机械制动模块，其中微机控制电机械制动模块包括：电机驱动控制单元、2N个电机械制动单元，N为正整数；每个微机控制电机械制动模块中的电机驱动控制单元根据列车的制动指令、载荷信号、电制动力反馈信号进行电机械制动单元目标制动压力的计算，同时根据实时监测的各个电机械制动单元的实际制动压力及制动行程信息，闭环控制本模块中各个电机械制动单元输出相应的制动压力。通过本发明提供的微机控制与电机控制一体式的电机械制动系统，有利于降低系统复杂程度，满足了电机械制动单元横向单侧推出施加制动力并控制力和行程输出均衡的要求。
Description
技术领域
本发明涉及车辆制动技术领域，具体涉及一种电机械制动系统。
背景技术
目前，摩擦制动作为车辆制动技术领域的重要组成，以往主要是采用压缩空气、液压油作为制动的压力源，首先进行电空/液转换再进行机械力的转换从而施加制动力，其系统组成复杂、零部件多、控制精度低。随着科技的发展，轨道车辆制动技术领域已经有了新的突破：电机械制动系统，其主要通过电能直接转化为机械动作来产生摩擦制动力，简化了传统空气和液压制动系统的作用环节，具备高精度、快响应、易监测、能联动、模块化、轻量化、网络化、智能化和环保性等优势，存在制动系统复杂、无法满足制动单元横向单侧推出施加制动力的问题。
发明内容
因此，本发明提供的一种电机械制动系统，克服了现有技术中制动系统复杂、无法满足制动单元横向单侧推出施加制动力的缺陷。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种电机械制动系统，
包括：线缆、至少一个微机控制电机械制动模块，其中微机控制电机械制动模块包括：电机驱动控制单元、2N个电机械制动单元，N为正整数；
每个微机控制电机械制动模块中的电机驱动控制单元根据列车的制动指令、载荷信号、电制动力反馈信号进行电机械制动单元目标制动压力的计算，同时根据实时监测的各个电机械制动单元的实际制动压力及制动行程信息，闭环控制本模块中各个电机械制动单元输出相应的制动压力。
在一实施例中，所述线缆包括：电源线、指令线、网线。
在一实施例中，还包括：制动监控维护单元，用于查询当前制动系统信息，以及电机驱动控制单元的远程控制及软件维护。
在一实施例中，还包括：备用电池模块，用于在紧急情况下为电机驱动控制单元、电机械制动单元、制动监控维护单元提供电源。
在一实施例中，电机驱动控制单元之间通过电机械制动系统的内网共享各个电机械制动单元的制动压力及制动行程信息。
在一实施例中，所述电机驱动控制单元将各个电机械制动单元的制动行程信息与行程预设值进行比较，判断电机械制动单元的行程是否正常，并依据判断结果进行制动压力的调节，完成两侧电机械制动单元的行程输出均衡。
在一实施例中，电机械制动系统包括一个主电机驱动控制单元和若干个从电机驱动控制单元，主电机驱动控制单元直接接收列车硬线及网络指令，并通过系统内网与其它从电机驱动控制单元共享；紧急情况下从电机驱动控制单元直接接收列车的硬线指令。
在一实施例中，所述列车为轨道式列车。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的系统简化了电机械制动系统的控制层级，有利于降低系统复杂程度，满足制动单元横向单侧推出施加制动力并控制力和行程输出均衡的要求，适用于轨道型式区别于常规磁浮的超导磁浮项目。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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电机械制动系统的一个示例的模块组成图；
图2为本发明实施例提供的一种电机械制动系统的另一个示例的模块组成图；
图3为本发明实施例提供的一种电机械制动系统的单悬浮架部件布置图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供的一种电机械制动系统，可以应用于车辆制动系统，本发明实施例以轨道式列车制动系统为举例，如图1所示，包括：线缆、至少一个微机控制电机械制动模块，其中，每个微机控制电机械制动模块均与线缆连接，包括：电机驱动控制单元、2N个电机械制动单元，N为正整数，要保证列车左右制动压力均衡，所以按左右各一个制动单元作为一套来控制，即每个微机控制电机械制动模块中包括的电机械制动单元为偶数个，例如，2，4，6仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求选择相应的个数；所述线缆包括：电源线、指令线、网线，其中，通过电源线为列车提供电源，通过指令线发射相应的控制指令及指令信号，通过网线将网络信号进行信息的传输，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求选则相应的线缆进行连接。
在本发明实施例中，每个微机控制电机械制动模块中的电机驱动控制单元根据列车的制动指令、载荷信号、电制动力反馈信号进行电机械制动单元目标制动压力的计算，同时根据实时监测的各个电机械制动单元的实际制动压力及制动行程信息，闭环控制本模块中各个电机械制动单元输出相应的制动压力。
本发明实施例提供的电机械制动系统还包括：制动监控维护单元及备用电池模块，制动监控维护单元用于查询当前制动系统信息，以及电机驱动控制单元的远程控制及软件维护；备用电池模块，与电源线连接，用于在紧急情况下为电机驱动控制单元、电机械制动单元、制动监控维护单元提供电源，紧急情况包括：列车外接电源突然断电，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求设置相应的紧急情况。
在本发明实施例中，电机驱动控制单元之间通过电机械制动系统的内网共享各个电机械制动单元的制动压力及制动行程信息。
在本发明实施例中，所述电机驱动控制单元将各个电机械制动单元的制动行程信息与行程预设值进行比较，判断的电机械制动单元的行程是否正常，并依据判断结果进行制动压力的调节，从而达到两侧电机械制动单元的行程输出均衡的状态。
在本发明实施例中，电机械制动系统包括一个主电机驱动控制单元和若干个从电机驱动控制单元，主电机驱动控制单元直接接收列车硬线指令及网络指令，并通过系统内网与其它从电机驱动控制单元共享，其中，硬线指令包括牵引指令、制动指令、紧急制动指令等，仅以此举例，不以此为限，在实际应用中根据实际需求选择相应的硬线制令，硬线指令则是通过指令线将各种导线的高、低电平作为传递控制信息，硬线指令线一根表示一种指令，其连接到被控制的设备上。网络指令包括上述硬线所有指令，同时包含各种电制动反馈信号等，在此不作限制；紧急情况下从电机驱动控制单元直接接收列车的硬线指令，即当网络出现传输故障影响列车运行时，就必须通过列车硬线来实现列车的制动。
在一具体实施例中，如图2所示，微机控制电机械制动模块中电机驱动控制单元根据车辆的制动指令、载荷信号、电制动力反馈信号计算出电机械制动单元的目标制动压力，同时根据实时监测的各个电机械制动单元的实际制动压力及制动行程信息，控制本模块的电机械制动单元R与电机械制动单元L输出相应的制动压力，整个系统通过系统内网CAN完成信息的共享，尤其是电机驱动控制单元之间通过系统内网共享电机械制动单元的制动压力及制动行程信息并进行综合判断。
在一具体实施例中，如图3所示，在轨道式列车的每个悬浮架5配置两套微机控制电机械制动模块，每套模块包含一台电机驱动控制单元3、电机械制动单元1和电机械制动单元2。当电机驱动控制单元3接收到车辆发出的制动指令时，控制本模块的左右两个电机械制动单元1和电机械制动单元2工作，将闸片朝车辆两侧的轨道制动板4顶出，施加制动压力从而产生制动力。电机驱动控制单元3通过采集电机械制动单元1和电机械制动单元2中力传感器的信号实时读取制动压力并进闭环控制；同时实时监测电机状态计算电机械制动单元1和电机械制动单元2闸片顶出的行程，通过同悬浮架的电机驱动控制单元3的数据共享，与行程预设值进行比较，判断左右两侧的电机械制动单元1和电机械制动单元2的行程是否正常并依据判断结果进行调节，从而达到两侧电机械制动单元1和电机械制动单元2的行程输出均衡的状态，并可在本系统制动状态中通过制动压力的闭环控制及行程的综合判断调节对悬浮车辆起到一定的导向作用。
本发明实施例提供的系统简化了电机械制动系统的控制层级，有利于降低系统复杂程度，满足制动单元横向单侧推出施加制动力并控制力和行程输出均衡的要求，适用于轨道型式区别于常规磁浮的超导磁浮项目。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种电机械制动系统，其特征在于，包括：线缆、至少一个微机控制电机械制动模块，其中微机控制电机械制动模块包括：电机驱动控制单元、2N个电机械制动单元，N为正整数；
每个微机控制电机械制动模块中的电机驱动控制单元根据列车的制动指令、载荷信号、电制动力反馈信号进行电机械制动单元目标制动压力的计算，同时根据实时监测的各个电机械制动单元的实际制动压力及制动行程信息，闭环控制本模块中各个电机械制动单元输出相应的制动压力。
2.根据权利要求1所述的电机械制动系统，其特征在于，所述线缆包括：电源线、指令线、网线。
3.根据权利要求2所述的电机械制动系统，其特征在于，还包括：制动监控维护单元，用于查询当前制动系统信息，以及电机驱动控制单元的远程控制及软件维护。
4.根据权利要求2或3所述的电机械制动系统，其特征在于，还包括：备用电池模块，用于在紧急情况下为电机驱动控制单元、电机械制动单元、制动监控维护单元提供电源。
5.根据权利要求4所述的电机械制动系统，其特征在于，电机驱动控制单元之间通过电机械制动系统的内网共享各个电机械制动单元的制动压力及制动行程信息。
6.根据权利要求5所述的电机械制动系统，其特征在于，所述电机驱动控制单元将各个电机械制动单元的制动行程信息与行程预设值进行比较，判断电机械制动单元的行程是否正常，并依据判断结果进行制动压力的调节，完成两侧电机械制动单元的行程输出均衡。
7.根据权利要求2所述的电机械制动系统，其特征在于，电机械制动系统包括一个主电机驱动控制单元和若干个从电机驱动控制单元，主电机驱动控制单元直接接收列车硬线及网络指令，并通过系统内网与其它从电机驱动控制单元共享；紧急情况下从电机驱动控制单元直接接收列车的硬线指令。
8.根据权利要求1所述的电机械制动系统，其特征在于，所述列车为轨道式列车。
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