CN201961946U - 自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置 - Google Patents

Abstract

一种自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置，解决了现有技术存在的同一制动力矩无法同时满足空载和满载工况下制停距离要求的问题，包括电磁制动器及分别组装在制动盘外周的带有压缩弹簧和闸瓦的制动臂，其技术要点是：电磁制动器的固定座两端分别与制动臂内侧之间设置控制制动臂制动力矩的自平衡式气缸，缸体通过联接螺栓固定在制动臂的内侧，活塞杆一端连接到固定座的端部，另一端通过压缩弹簧和紧固件组装在制动臂的外侧。其与同类制动控制装置相比，设计合理，结构简单、紧凑，制动可靠，控制调节方便，容易实现空载和满载工况下同时满足标准规定的制停距离与制动减速度的要求，显著降低制造和维护成本。

Description

自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动扶梯的制动控制装置，特别是一种采用设置在工作制动器压缩弹簧处的自平衡式气缸来逐渐改变制动力矩，控制工作制动器压缩弹簧对制动盘的作用力的自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置，也适用于自动人行道的制动控制。属于自动扶梯和自动人行道的制动控制技术领域。

背景技术

根据新版欧洲标准EN115-1:2008《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》中关于制停距离的要求，工作制动器应能使具有制动载荷的自动扶梯和自动人行道有效地减速停止，并使其保持静止状态。减速度不应超过1m/s²，且制停距离满足：额定速度0.5m/s时制停距离为0.2m～1.0m；额定速度0.65m/s时制停距离为0.3m～1.3m；额定速度0.75m/s时制停距离为0.4m～1.5m。现有自动扶梯采用异步电动机驱动，因其同步转速较高，一般为1000r/min或1500r/min，故必须配置减速器，并在高速轴端设置工作制动器。由于电机速度较高，空载与满载时系统的总转动惯量相差不大，即使相差较大时也可采用在电机轴端增加飞轮，以实现其惯量相差不大的要求。但其部件较多，装配工作量大，尤其效率低是其最大的缺点。

采用永磁同步电机驱动自动扶梯，可以省却减速器，加工及装配的工作量减小，无需减速箱润滑油，降低了环境污染，而且噪音低，特别是效率得到了大幅度提高。由于永磁同步电机的输出转速较低，一般为60r/min左右，自动扶梯在空载时折算到制动轴上的转动惯量与满载时折算到制动轴上的转动惯量相差很大。在不配置惯量飞轮的情况下，若使制动力矩满足满载情况下的制停距离要求，则空载时的制停距离达不到要求；相反，若使制动力矩满足空载制停距离要求，则满载时的制停距离就会大于要求。即同一制动力矩无法同时满足空载和满载工况下制停距离的要求。为解决上述问题，专利公开号为 CN 1477049 A的“永磁同步电机驱动自动扶梯及自动人行道实现制停距离要求的方法（一）”，公开了一种可采用双抱闸分时作用，根据载荷的大小，或者一个制动器作用，或者两个制动器同时动作，依靠改变制动力矩的大小来满足不同载荷状况下的制停距离要求。公开号为 CN 1477050 A的“永磁同步电机驱动自动扶梯及自动人行道实现制停距离要求的方法（二）”，也公开了一种采用增加高速惯性飞轮的方式实现上述目的。前者需要设置2套制动器，并且需要设置载荷测量装置。后者不但需要增加飞轮，并且还需增设换速装置。上述制停方法的结构都较复杂，相应地增加了制造和维护成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置，解决了现有技术存在的同一制动力矩无法同时满足空载和满载工况下制停距离要求的问题，除保留永磁同步电机驱动具有的传动平稳、效率高、噪音低等优点外，其与同类制动控制装置相比，设计合理，结构简单、紧凑，制动可靠，控制调节方便，通过自平衡式气缸与外界大气压强的差值逐渐改变制动力矩，容易实现空载和满载工况下同时满足标准规定的制停距离与制动减速度的要求，显著降低制造和维护成本。

本实用新型所采用的技术方案是：该自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置包括电磁制动器及分别组装在制动盘外周的带有压缩弹簧和闸瓦的制动臂，其技术要点是：所述电磁制动器的固定座两端分别与所述制动臂内侧之间设置控制制动臂制动力矩的自平衡式气缸，所述自平衡式气缸的缸体通过联接螺栓固定在所述制动臂的内侧，所述自平衡式气缸的活塞杆一端连接到所述固定座的端部，所述活塞杆的另一端通过所述压缩弹簧和紧固件组装在所述制动臂的外侧。

所述自平衡式气缸的缸体设置与所述缸体内腔连通的吸气孔节流阀和排气孔电磁阀。

本实用新型具有的优点及积极效果是：由于该自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置是在不增加制动器，也不增加制动飞轮的前题下，仅在电磁制动器的固定座两端分别与制动臂内侧之间设置控制制动臂制动力矩的自平衡式气缸，其与同类制动控制装置相比，无需采用气源，不需要载荷测量装置，所以设计合理，结构简单、紧凑，制动可靠，可以显著降低制造和维护成本。它不仅保留永磁同步电机驱动具有的传动平稳、效率高、噪音低等优点，解决了现有技术存在的同一制动力矩无法同时满足空载和满载工况下制停距离要求的问题，而且在制动过程中只利用自平衡式气缸移动过程中内部压强的变化，逐渐控制制动器压缩弹簧对制动盘的作用力，便可实现制停自动扶梯标准规定的制动要求。因其采用永磁同步电机直接驱动自动扶梯，通过自平衡式气缸与外界大气压强的差值逐渐改变制动力矩，压紧制动盘，故控制调节方便，很容易实现空载和满载工况下同时满足标准规定的制停距离与制动减速度的要求，可以促进永磁同步电机直接驱动自动扶梯得到广泛应用。

附图说明

以下结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是图1的A部放大结构示意图；

图3是自平衡式气缸工作原理示意图。

图中序号说明：1自平衡式气缸、2压缩弹簧、3电磁制动器、4制动臂、5固定座、6联接螺栓、7排气孔电磁阀、8吸气孔节流阀、9缸体、10活塞杆、11制动盘。

具体实施方式

根据图1～3详细说明本实用新型的具体结构。该自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置包括电磁制动器3，分别组装在制动盘11外周的带有压缩弹簧2和闸瓦的制动臂4，自平衡式气缸1等件。其中电磁制动器3的固定座5的两端分别与制动臂4内侧之间设置控制制动臂4制动力矩的自平衡式气缸1。自平衡式气缸1的缸体9通过联接螺栓6固定在制动臂4的内侧。自平衡式气缸1的活塞杆10一端连接到固定座5的端部，活塞杆10的另一端通过压缩弹簧2和紧固件组装在制动臂4的外侧。为了实现自平衡式气缸1在移动过程中对内部压强的自动控制，自平衡式气缸1的缸体9设置与其内腔连通的吸气孔节流阀8和排气孔电磁阀7。

自平衡式气缸1的工作原理如下：当自动扶梯启动运行时，电磁制动器3得电，克服压缩弹簧2的弹簧力，带动自平衡式气缸1的缸体9沿轴向运动，并使闸瓦离开制动盘11。此时缸体9的排气孔电磁阀7得电，将排气孔打开，使自平衡式气缸1处于排气状态，因自平衡式气缸1的缸体9的内外压强一致，故缸体9的移动阻力可忽略不计，自动扶梯正常运行。当自动扶梯停止运行时，电磁制动器3失电，此时缸体9的排气孔电磁阀7也随之失电，将排气孔关闭，制动臂4在压缩弹簧2的作用下，带动自平衡式气缸1的缸体9沿轴向运动，使自平衡式气缸1处于吸气状态，由于此时排气孔电磁阀7关闭，自平衡式气缸1的缸体9内基本处于真空状态，故在制动臂4的闸瓦压住制动轮11初期，自平衡式气缸1抵消了一部分压缩弹簧2的作用力，自平衡式气缸1的缸体9通过吸气孔节流阀8继续吸气，直到自平衡式气缸1的缸体9内外压强一致，自平衡式气缸1对压缩弹簧2的作用力减至零，制动力矩达到最大，制动自动扶梯。因对于不同提升高度的自动扶梯，仅通过调节吸气孔节流阀8，调节进气孔的大小，即可在制停过程中实现对制动力矩的控制，因此，调节方便，很容易实现空载和满载工况下同时满足标准规定的制停距离与制动减速度的要求。

Claims (2)

1.一种自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置，包括电磁制动器及分别组装在制动盘外周的带有压缩弹簧和闸瓦的制动臂，其特征在于：所述电磁制动器的固定座两端分别与所述制动臂内侧之间设置控制制动臂制动力矩的自平衡式气缸，所述自平衡式气缸的缸体通过联接螺栓固定在所述制动臂的内侧，所述自平衡式气缸的活塞杆一端连接到所述固定座的端部，所述活塞杆的另一端通过所述压缩弹簧和紧固件组装在所述制动臂的外侧。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯用永磁同步电机直接驱动制动控制装置，其特征在于：所述自平衡式气缸的缸体设置与所述缸体内腔连通的吸气孔节流阀和排气孔电磁阀。

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