CN218829661U - 一种电机抱闸系统及起重机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机抱闸系统及起重机控制器，电机抱闸系统包括：整流电路、开关电路和抱闸线圈；整流电路用于与交流电源连接；开关电路至少包括第一开关和第二开关，第一开关的第一端与整流电路的第一端连接，第一开关的第二端与抱闸线圈的第一端连接；第二开关的第一端与整流电路的第二端连接，第二开关的第二端与抱闸线圈的第二端连接，第二开关为半导体开关。通过上述方式，能够达到开关上的硬件冗余，防止其中一个开关粘死导致抱闸线圈无法断电。

Description

一种电机抱闸系统及起重机控制器

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，特别是涉及一种电机抱闸系统及起重机控制器。

背景技术

为防止突然掉电的情况下，电机停止运转被设备反向带动，需要安装电机抱闸系统，抱闸结构能够迅速将电机抱死，防止设备跌落的情况发生。

传统抱闸电路往往采用接触器控制抱闸线圈电源输出通断，当接触器出现失效，触点粘死的时候，抱闸将无法断电，从而出现电机无法停车的危险事故。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电机抱闸系统及起重机控制器，能够提高电机抱闸系统的安全性，达到开关的硬件冗余，防止其中一个开关粘连导致抱闸线圈无法断电。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种电机抱闸控制系统，包括整流电路、开关电路和抱闸线圈，整流电路用于与交流电源连接；开关电路至少包括第一开关和第二开关，第一开关的第一端与整流电路的第一端连接，第一开关的第二端与抱闸线圈的第一端连接；第二开关的第一端与整流电路的第二端连接，第二开关的第二端与抱闸线圈的第二端连接；第二开关为半导体开关。

在一实施方式中，电机抱闸系统还包括线圈电流检测电路，线圈电流检测电路设置在整流电路的第一端与第一开关的第一端之间，或设置在整流电路的第二端与第二开关的第一端之间，用于检测抱闸线圈的电流。

在一实施方式中，电机抱闸系统还包括线圈电压检测电路，连接抱闸线圈的第一端和第二端，用于检测抱闸线圈两端的电压。

在一实施方式中，电机抱闸系统还包括变频电路和电机电流检测电路，变频电路用于与电源和电机连接，以给电机供电；电机电流检测电路设置在变频电路与电机之间，用于检测电机的电流。

在一实施方式中，电机抱闸系统的第一开关为继电器开关。

在一实施方式中，电机抱闸系统还包括第一吸收电路和第二吸收电路，第一吸收电路的第一端与抱闸线圈的第一端连接，第一吸收电路的第二端与抱闸线圈的第二端连接；第二吸收电路的第一端与第二开关的第一端连接，第二吸收电路的第二端与第二开关的第二端连接。

在一实施方式中，第一吸收电路包括相互串联的第一电阻和第一二极管，第二吸收电路包括第二电阻、第二二极管和第一电容，第二电阻与第二二极管相互串联，第二电阻与第一电容并联。

在一实施方式中，电机抱闸系统还包括电源断路器和电源接触器，电源断路器设置在交流电源与电源接触器之间；电源接触器设置在电源断路器与整流电路之间。

在一实施方式中，处理器与线圈电流检测电路连接，用于获取线圈电流检测电路检测的抱闸线圈的电流值；处理器与线圈电压检测电路连接，用于获取线圈电压检测电路检测的抱闸线圈的电压值；处理器与电机电流检测电路连接，用于获取电机电流检测电路检测的电机的电流值。

在一实施方式中，电机抱闸系统还包括处理器，处理器与开关电路连接，用于向开关电路发送控制开关电路导通/关断的控制指令，以利用第一开关和/或第二开关控制抱闸线圈上电/断电，进而控制电机抱闸与否；处理器与线圈电流检测电路连接，用于获取线圈电流检测电路检测到的抱闸线圈的电流值；处理器与线圈电压检测电路连接，用于获取线圈电压检测电路检测到的抱闸线圈的电压值；处理器与电机电流检测电路连接，用于获取电机电流检测电路检测到的电机的电流值。

在一实施方式中，第二开关为绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种起重机控制器，起重机控制器包括如上述任一实施方式的电机抱闸系统。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种电机抱闸系统及起重机控制器，通过设置第一开关及第二开关，实现控制抱闸线圈上电/断电，进而控制电机抱闸与否，能够达到开关上的冗余设计，提高电机抱闸系统的安全性，即如果其中一个开关粘连导致抱闸线圈无法断电，能够通过另一开关进行控制，规避抱闸无法断电，从而出现电机无法停止导致的风险，并且第二开关为半导体开关，响应速度快，强行断开不会使接触器触点拉弧，产生火花。通过上述方式，本实用新型能够提高电机抱闸系统的安全性、可靠性。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例进行介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的而前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图；

图4是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图；

图5是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图；

图6是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图；

图7是本实用新型实施方式中起重机控制器的结构示意图；

图8是本实用新型实施方式中电机抱闸系统控制方法的流程示意图；

图9是本实用新型实施方式中电机抱闸系统控制方法的流程示意图；

图10是本实用新型实施方式中电机抱闸系统控制方法的流程示意图；

图11是本实用新型实施方式中电机抱闸系统控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

请参阅图1，图1是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图。该实施方式中，电机抱闸系统包括整流电路10、开关电路30和抱闸线圈20。整流电路10与交流电源60连接，整流电路10将交流电转为直流电提供给抱闸线圈20。整流电路10可以是半波整流器，用于连接三相电源的R、T两相。

本申请开关电路30包括第一开关31和第二开关32，第一开关31的第一端与整流电路10的第一端连接，第一开关31的第二端与抱闸线圈20的第一端连接；第二开关32的第一端与整流电路10的第二端连接，第二开关32的第二端与抱闸线圈20的第二端连接。

通过设置多个开关来控制抱闸线圈的上电/断电，实现开关的冗余设计，可以在一个开关粘死时，通过其他开关器件控制抱闸线圈的上电/断电_，提高电机抱闸系统的安全性、可靠性。

请参阅图2，图2是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图。该实施方式中，电机抱闸系统还包括变频电路80，变频电路80用于连接电源和电机。变频电路80是为电机提供动力输出的单元，变频电路80的输入端与三相电源连接，变频电路80的输出端与电机连接。本申请中，通过控制抱闸线圈上电/断电，能够控制电机抱闸与否。

具体地，抱闸线圈的主要结构包括制动电磁铁和闸瓦制动器，制动电磁铁由铁芯、衔铁和线圈三部分组成，闸瓦制动器包括闸瓦、闸轮和弹簧等。闸轮与电动机装在同一根转轴上。当电机上电时，同时控制抱闸线圈上电，衔铁吸合，克服弹簧的拉力使制动器的闸瓦与闸轮分开，电机正常运转。当电机失电时，控制抱闸线圈断电，衔铁在弹簧拉力作用下与铁芯分开，并使制动器的闸瓦紧紧抱住闸轮，电机被制动而停止运转。抱闸线圈通过磁场控制电机制动，当电机突然停止或突然停电时，抱闸结构能够迅速将电机抱死，防止电机被设备反向带动，避免设备跌落。

其中，可通过控制开关电路30的导通/关断来控制抱闸线圈的上电/断电。该实施方式中，开关电路30至少包含第一开关31和第二开关32。

在一实施方式中，第二开关Q1(32)为半导体开关器件，半导体开关器件没有机械延时，响应速度快，能够实现抱闸线圈的快速关断，即能够迅速切断电流，实现短路、过流保护。半导体开关器件可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、双极结型晶体管(BJT)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、晶闸管(SCR GTO MCT)等。

第一开关K1(31)可以为继电器开关器件，也可以和第二开关Q1一样，同为半导体开关器件。

在一实施方式中，整流电路的第一端为整流电路的正极输出端，整流电路的第二端为整流电路的负极输出端，即可以是第一开关K1的第一端与整流电路10的正极输出端连接，第一开关K1的第二端与抱闸线圈20的第一端连接；第二开关Q1的第一端与整流电路10的负极输出端连接，第二开关Q1的第二端与抱闸线圈20的第二端连接。

在另一实施例中，整流电路的第一端为整流电路的负极输出端，整流电路的第二端为整流电路的正极输出端，即也可以是第二开关Q1的第一端与整流电路10的正极输出端连接，第二开关Q1的第二端与抱闸线圈20的第一端连接，第一开关K1的第一端与整流电路10的负极输出端连接，第一开关K1的第二端与抱闸线圈20的第一端连接，即第一开关K1与第二开关Q1的位置可以相互交换。

进一步地，电机抱闸系统还包括电源接触器KM1和电源断路器QF1，电源断路器QF1设置在交流电源与电源接触器KM1之间；电源接触器KM1设置在电源断路器QF1与整流电路10之间。当开关电路30发生故障，无法控制抱闸线圈20断电，可以通过电源断路器QF1和电源接触器KM1切断电源供应，实现对电源线路以及电动机的保护。如当后端发生极端故障有大电流时，电源断路器QF1可以自动断开起到保护作用。

该实施方式中，通过设置电源接触器、电源断路器以及两个开关器件来控制抱闸线圈的上电/断电，实现开关的冗余设计，提高电机抱闸系统的安全性、可靠性。

请参阅图3，图3是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图，该实施方式中，电机抱闸系统还包括线圈电流检测电路131和线圈电压检测电路130，线圈电流检测电路131设置在整流电路10的第一端与第一开关K1的第一端之间，或设置在整流电路10的第二端与第二开关Q1的第一端之间，用于检测抱闸线圈20的电流。线圈电压检测电路130连接抱闸线圈20的第一端和第二端，用于检测抱闸线圈20两端的电压。在一具体实施例中，可以是线圈电流检测电路131设置在整流电路10的负极输出端与抱闸线圈20的第二端之间。

在另一实施例中，电机抱闸系统可以仅设置线圈电流检测电路131，或者仅设置线圈电压检测电路130。

请参阅图4，图4是本实用新型实施方式提供的一种电机抱闸系统的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的电机抱闸系统还包括电机电流检测电路132。电机电流检测电路132设置在变频电路80与电机之间，用于检测电机的电流。

在以上实施方式中，电压采样方式可以是高阻差分采样或隔离采样，电流采样方式可以为电阻隔离采样或霍尔采样。

请参阅图5，图5是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图，该实施方式中，电机抱闸系统还包括第一吸收电路100和第二吸收电路120。

其中，第一吸收电路100的第一端与抱闸线圈20的第一端连接，第一吸收电路100的第二端与抱闸线圈20的第二端连接。第一吸收电路100作为抱闸线圈的续流吸收回路，能够防止反方向感应电动势造成的电压损坏第二开关。

进一步地，第一吸收电路100包括相互串联的第一电阻R1和第一二极管D1。在其他实施方式中，第一吸收电路100还可以是其他的等效电路结构，例如，不对电阻、二极管的个数和参数做限定。

第二吸收电路120的第一端与第二开关Q1的第一端连接，第二吸收电路120的第二端与第二开关Q1的第二端连接。第二吸收电路120用于吸收第二开关Q1两端的尖峰电压保护第二开关Q1。

进一步地，第二吸收电路120包括第二电阻R2、第二二极管D2和第一电容C1。其中，第二电阻R2与第二二极管D2相互串联，第二电阻R2与第一电容C1并联。在其他实施方式中，第二吸收电路还可以是其他的等效电路结构，例如，不对电阻、二极管的个数和参数做限定。

具体地，该实施方式中，第一开关K1的第一端与整流电路10的正极输出端连接，第一开关K1的第二端与抱闸线圈20的第一端连接；第一开关K1的第二端还与第一吸收电路100的第一电阻R1的第一端连接，第一电阻R1的第二端连接第一二极管D1的第一端，第一二极管D1的第二端连接抱闸线圈20的第一端。第一二极管D1的第一端为负极端，第一二极管D1的第二端为正极端。

第二开关Q1的第一端与整流电路10的负极输出端连接，第二开关Q1的第二端分别与第二电阻R2的第一端和第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第一端还连接抱闸线圈20的第二端，第二电阻R2的第二端分别与第一电容C1的第二端和第二二极管D2的第一端连接，第二二极管D2的第二端连接整流电路10的负极输出端。其中，第二二极管D2的第一端为负极端，第二二极管D2的第二端为正极端。第二开关Q1的第一端为输入端，第二开关Q1的第二端为输出端。

请参阅图6，图6是本实用新型实施方式中电机抱闸系统的结构示意图。当第一开关K1与第二开关Q1调换设置位置时，第二吸收电路120也随着第二开关Q1位置的改动而改动，即需维持第二吸收电路120第一端与第二开关Q1的第一端连接，第二吸收电路120第二端与第二开关Q1的第二端连接。

具体地，该实施方式中，第一开关K1的第一端与整流电路10的负极输出端连接，第一开关K1的第二端与抱闸线圈20的第二端连接。

第二开关Q1的第一端与整流电路10的正极输出端连接，第二开关Q1的第一端分别与第二电阻R2的第一端和第一电容C1的第一端连接，第一电容C1的第一端还连接抱闸线圈20的第一端，第一电阻R1的第二端连接第二二极管D2的第一端，第二二极管D2的第二端连接第二开关Q1的第二端。第二电阻R2的第二端分别与第一电容C1的第二端和第二二极管D2的第一端连接。其中，第二二极管D2的第一端为负极端，第二二极管D2的第二端为正极端。第二开关Q1的第一端为输出端，第二开关Q1的第二端为输入端。

以上实施方式中，电机正常工作时，第一开关K1与第二开关Q1吸合，三相交流电源60供整流电路10和变频电路80上电，电机得电，抱闸线圈20也得电，抱闸线圈20通过磁场控制电机制动。当电机掉电时，关断第一开关K1与第二开关Q1，抱闸线圈20失电，控制电机制动而停止运转。

以上实施方式中，通过采用第一开关K1，第二开关Q1和电源接触器KM1的冗余设计控制抱闸电源输出，防止其中一个开关粘死导致的抱闸线圈无法断电，即当其中一个器件触点失效，可以通过其他器件实现对抱闸线圈上电/断电的控制。

请参阅图7，图7是本实用新型实施方式中起重机控制器的结构示意图。如图所示，起重机控制器200包括如上述任一实施方式的电机抱闸系统。当起重机设备突然掉电时，电机运转被起重机设备反向带动，易发生危险事故。本实用新型提供的电机抱闸系统能够迅速将电机抱死，防止设备跌落的情况发生。加强了起重机的制动力度，提高了起重机的安全系数，进而保障了人们的人身安全。

需要说明的是，本实用新型所提供的电机抱闸系统可以应用但不限于起重机控制技术领域，具体还可应用于电梯设备、施工升降梯设备等。

在一实施方式中，电机抱闸系统还包括处理器(图未示)，处理器可以是MCU(Microcontroller Unit，MCU，微控制单元)。

其中，处理器与开关电路连接，用于向开关电路发送控制开关电路导通/关断的控制指令，以利用第一开关和/或第二开关控制抱闸线圈上电/断电，进而控制电机抱闸与否。进一步地，处理器分别与第一开关和第二开关的控制端连接。

处理器与线圈电流检测电路连接，用于获取线圈电流检测电路检测的抱闸线圈的电流值。

处理器与线圈电压检测电路连接，用于获取线圈电压检测电路检测的抱闸线圈的电压值。

处理器与电机电流检测电路连接，用于获取线圈电流检测电路检测的电机的电流值。

具体地，当第一开关K1为继电器开关、第二开关Q1为半导体开关时，处理器可以控制第一开关K1和第二开关Q1的导通/关断时序来减少电磁线圈通断时产生的尖峰电压对接触器触点的影响，同时不让继电器开关带载切换，继电器带载切换的时候会在触点形成拉弧，导致继电器触点氧化。

处理器可以根据检测到的抱闸线圈的电流、电压和电机的电流对抱闸电路进行闭环检测，通过闭环检测确保抱闸电路逻辑正确性。检查抱闸电路是否正常等。

综上，本实用新型将传统抱闸电路的痛点都得到了有效的解决。通过采用半导体开关，继电器开关和电源接触器控制抱闸电源输出，以达到硬件冗余，防止其中一个开关粘死导致抱闸线圈无法断电。并且通过半导体开关和继电器的时序控制来减少电磁线圈通断，避免第一开关带载切断，防止尖峰电压对整流电路、继电器开关以及电源接触器触点的影响，提高继电器开关器件的使用寿命。

请参阅图8，图8是本实用新型实施方式中电机抱闸系统控制方法的流程示意图。该实施方式为电机抱闸系统开闸控制方法，该方法包括：

电机抱闸系统收到启动指令，启动变频电路80，检测开闸频率，当到达开闸频率时，利用电机电流检测电路132采集电机的电流信号，并将采集的电流信号发送给处理器，利用处理器判定电机电流是否达到预定值，当电机电流到达预定值时，说明此时已满足电机启动条件，需导通抱闸线路，以解除对电机的限制。具体地，处理器生成导通指令，并将导通指令发给开关电路，以控制开关电路导通开关。

其中，可以是先导通第一开关K1，延时第一预定时间后再导通第二开关Q1，以控制抱闸线圈20上电。其中，第一开关K1为继电器开关，第二开关Q1为半导体开关。例如导通第一开关K1，延时200ms后再导通第二开关Q1，该延时是为了不让第一开关K1带载吸合，减少第一开关K1触点的损伤，具体延时时间可根据实际电路测试。当电机电流未达到预定值时，返回故障通知。

请参阅图9，图9是本实用新型实施方式中电机抱闸系统控制方法的流程示意图。该实施方式为电机抱闸系统关闸(抱闸)控制方法，方法包括：

电机正常工作状态下，电机抱闸系统收到停机指令，控制变频电路80减速停机，当到达关闸频率时，通知关断抱闸线路，以实现对电机的限制。具体地，处理器生成关断指令，并将关断指令发给开关电路，以控制开关电路关断开关。具体地，处理器是先控制第二开关Q1关断，延时第二预定时间后，再控制第一开关K1关断，以控制抱闸线圈断电，进而控制电机抱闸。该延时是为了不让第一开关K1带载切断，减少第一开关K1触点的损伤，例如：第二预定时间可以为200ms，具体时间可根据实际电路测试设置为其他时长。

电机工作异常时，电机抱闸系统收到急停指令，控制关断电源断路器QF1和第一开关K1。急停指令是指触发硬件封锁抱闸的指令。即通过机械控制强制关断电源断路器QF1和第一开关K1。同时将急停指令发送给处理器，以使处理器发出第四控制指令，以控制关断电源断路器，关断第二开关Q1，延时第二预定时间后，再关断第一开关K1。即，当发生紧急事件时，在通过机械强制关断机械开关时，同时还会通过将急停指发送至处理器，实现利用软件先后控制关断第二开关Q1和第一开关K1，双重控制，以确保能够安全关断。

以上实施方法中，通过控制第一开关和第二开关的导通/关断时序，能够避免第一开关带载吸合/切断，防止在继电器开关的触点处形成拉弧，提高继电器开关器件的使用寿命。

请参阅图10，图10是本实用新型实施方式中电机抱闸系统控制方法的流程示意图。该实施方式为电机抱闸系统自检控制方法。为确保电机抱闸系统能够正常运行，在电机工作前进行自检，可以通过自检有效判断开关电路及整个系统电路是否正常，进而确保收到停机指令或急停指令时，能够实现迅速抱闸。本申请提供的一种电机抱闸系统自检控制方法包括：

导通电源断路器QF1和电源接触器KM1，给电机抱闸系统供电。

导通第一开关K1，确定是否获取到线圈电流值和线圈电压值，线圈电流值是利用线圈电流检测电路采集的抱闸线圈的电流值，线圈电压值是利用线圈电压检测电路采集的抱闸线圈的电压值。

响应于获取到线圈电流值和线圈电压值，生成第一控制指令，以控制关断电源接触器，并发出第四故障通知。其中，第四故障通知用于表示第二开关Q1出现关断异常，需要进行检修。

具体地，该实施方式中，采用逐一导通开关器件的方式来检测各个开关器件是否存在异常。但仅导通第一开关K1时，此时电路系统中，第二开关Q1本该是关断状态，即抱闸线路本该是断路状态，本不该获取到线圈电流值和线圈电压值，如若获取到了线圈电流值和线圈电压值，则说明第二开关Q1存在关断异常，导致本该关断的线路导通了，即存在故障。

响应于未获取到线圈电流值和线圈电压值，说明系统电路是处于断路状态，一定程度上可以判定第二开关Q1能够正常处于关断状态。实现了第二开关Q1是否正常的检测。同样地，可以用类似方法检测第一开关K1是否能够正常关断，具体如下：

关断第一开关K1，导通第二开关Q1，确定是否获取到线圈电流值和线圈电压值；响应于获取到线圈电流值和线圈电压值，生成第一控制指令，以控制关断电源接触器，并发出第五故障通知。其中，第五故障通知用于表示第一开关K1出现关断异常，需要进行检修。

同样地，此时第一开关K1本该是关断状态，系统电路是断路状态，此时若获取到线圈电流值和线圈电压值，说明第一开关K1存在关断异常，导致本该关断的线路导通了，即存在故障。若未获取到线圈电流值和线圈电压值，一定程度上可以判定第一开关K1也能够正常处于关断状态。

进一步地，当检测发现故障时，若需要断电抱闸，可以控制关断电源接触器以切断电源供应，确保断电。若不需要断电抱闸，则可以继续尝试关断线路中的其他器件，以进一步确定故障点。

该实施方式中，能够检测第一开关K1和第二开关Q1是否正常关断，有效避免出现触点粘粘等导致开关器件直通无法关闭的情况。

请参阅图11，图11是本实用新型实施方式中电机抱闸系统控制方法的流程示意图。该实施方式为电机抱闸系统故障检测控制方法。当电机运行状态下，第一开关K1与第二开关Q1处于导通状态，为了有效监测哪些器件出现故障，本申请提供的一种电机抱闸系统故障检测控制方法包括：

处理器确定是否获取到线圈电流值和线圈电压值，线圈电流值是利用线圈电流检测电路采集的抱闸线圈的电流值，线圈电压值是利用线圈电压检测电路采集的抱闸线圈的电压值。

响应于获取到线圈电流值和线圈电压值，进一步获取第一开关K1和第二开关Q1的导通状态。

响应于第一开关和第二开关任意一个没有导通，生成第一控制指令，以控制关断电源接触器，并发出第一故障通知。第一故障通知用于表示第一开关K1或第二开关Q1出现关断异常，需要进行检修。

具体地，若第一开关K1和第二开关Q1任意一个没有导通，即应该处于关断状态，则说明抱闸线路本该是断路状态，本不该获取到线圈电流值和线圈电压值，如若获取到了线圈电流值和线圈电压值，则说明第一开关K1或第二开关Q1存在关断异常，导致本该关断的线路导通了，即存在故障。

响应于第一开关K1和第二开关Q1均处于导通状态时，判断所获取的线圈电流值和线圈电压值是否满足第一预设条件，第一预设条件是指是否超过限值，限值是指电机正常工作状态下，电机抱闸系统无故障时，采集的抱闸线圈的线圈电流值和线圈电压值。即线圈电流值和线圈电压值不能明显低于正常值，也不能明显高于正常值。如果线圈电流值和线圈电压值中的任意一个超过限值，生成第二控制指令，以控制先关断第二开关Q1，延时第二预定时间后再关断第一开关K1，并发出第二故障通知反馈出现异常需要进行检修。

具体地，当开关器件工作正常时，若线圈电流值/线圈电压值出现异常，说明线路上可能存在异常点，当电机抱闸系统出现故障时，抱闸线圈20将无法控制电机制动，若不及时检修，可能会引发事故。该实施方式中，通过设置线圈电流检测电路131和线圈电压检测电路130，采集抱闸线圈20的电流、电压，获取第一开关、第二开关的导通状态而后判断电流值、电压值是否超过限值，根据不同的故障生成不同的控制指令，通过电流与电压的闭环检测，可以有效判断故障的原因及位置，从而进行修正，提高对电机抱闸系统的保护。

响应于未获取到线圈电流值和线圈电压值，获取第一开关K1和第二开关Q1的导通状态；当第一开关K1和第二开关Q1均处于导通状态，发出第三故障通知，关闭变频电路输出。第三故障通知用于表示第一开关K1或第二开关Q1出现导通异常，需要进行检修。

具体地，若第一开关K1和第二开关Q1均导通，则说明抱闸线路本该是通路状态，本该获取到线圈电流值和线圈电压值，如若未获取到线圈电流值和线圈电压值，则说明系统电路中可能存在其他断路点，需检修。

综上，本实用新型将传统抱闸电路的痛点都得到了有效的解决。通过采用半导体开关，继电器开关和电源接触器控制抱闸电源输出，以达到硬件冗余，防止其中一个开关粘死导致抱闸线圈无法断电。并且通过半导体开关和继电器的时序控制来减少电磁线圈通断，避免第一开关带载切断，防止尖峰电压对整流电路、继电器开关以及电源接触器触点的影响，提高继电器开关器件的使用寿命。

同时加上多个电压电流检测电路对抱闸电路进行闭环检测，通过闭环检测确保抱闸电路逻辑正确性。还包括自检功能，可通过自检有效判断抱闸电路是否正常，在控制电源输出器件全部损坏时，急停信号可以硬件封锁抱闸控制信号，本实用新型提高了电机抱闸系统的安全性、可靠性，实现了抱闸输出的过压，欠压，过流，短路等多种保护。

需要说明的是，本实施方式的装置可以执行上述方法中的步骤，相关内容的详细说明请参见上述方法部分，在此不再赘叙。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种电机抱闸系统，其特征在于，包括整流电路、开关电路和抱闸线圈；

其中，所述整流电路与交流电源连接；

所述开关电路至少包括第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端与所述整流电路的第一端连接，所述第一开关的第二端与所述抱闸线圈的第一端连接；所述第二开关的第一端与所述整流电路的第二端连接，所述第二开关的第二端与所述抱闸线圈的第二端连接；所述第二开关为半导体开关。

2.根据权利要求1所述的电机抱闸系统，其特征在于，还包括：

线圈电流检测电路，设置在所述整流电路的第一端与所述第一开关的第一端之间，或设置在所述整流电路的第二端与所述第二开关的第一端之间，用于检测所述抱闸线圈的电流。

3.根据权利要求1所述的电机抱闸系统，其特征在于，还包括：

线圈电压检测电路，连接所述抱闸线圈的第一端和第二端，用于检测所述抱闸线圈两端的电压。

4.根据权利要求1所述的电机抱闸系统，其特征在于，还包括：

变频电路，用于连接电源和电机，以给所述电机供电；

电机电流检测电路，设置在所述变频电路与所述电机之间，用于检测所述电机的电流。

5.根据权利要求1所述的电机抱闸系统，其特征在于，

所述第一开关为继电器开关。

6.根据权利要求1所述的电机抱闸系统，其特征在于，还包括第一吸收电路和第二吸收电路；

所述第一吸收电路的第一端与所述抱闸线圈的第一端连接，所述第一吸收电路的第二端与所述抱闸线圈的第二端连接；

所述第二吸收电路的第一端与所述第二开关的第一端连接，所述第二吸收电路的第二端与所述第二开关的第二端连接。

7.根据权利要求6所述的电机抱闸系统，其特征在于，

所述第一吸收电路包括相互串联的第一电阻和第一二极管；

所述第二吸收电路包括第二电阻、第二二极管和第一电容，所述第二电阻与所述第二二极管相互串联，所述第二电阻与所述第一电容并联。

8.根据权利要求1所述的电机抱闸系统，其特征在于，还包括电源断路器和电源接触器；

所述电源断路器设置在所述交流电源与所述电源接触器之间；

所述电源接触器设置在所述电源断路器与所述整流电路之间。

9.根据权利要求1所述的电机抱闸系统，其特征在于，还包括处理器；

所述处理器与所述开关电路连接，用于向所述开关电路发送控制所述开关电路导通/关断的控制指令，以利用所述第一开关和/或所述第二开关控制所述抱闸线圈上电/断电，进而控制电机抱闸与否；

所述处理器与线圈电流检测电路连接，用于获取所述线圈电流检测电路检测的所述抱闸线圈的电流值；

所述处理器与线圈电压检测电路连接，用于获取所述线圈电压检测电路检测的所述抱闸线圈的电压值；

所述处理器与电机电流检测电路连接，用于获取所述电机电流检测电路检测的电机的电流值。

10.根据权利要求1所述的电机抱闸系统，其特征在于，所述第二开关为绝缘栅双极晶体管。

11.一种起重机控制器，其特征在于，所述起重机控制器包括如权利要求1-10中任意一项所述电机抱闸系统。

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