CN219247738U - 一种电机刹车控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电机刹车控制系统，包括：PLC控制器、变频器、接触器和刹车装置。所述刹车装置设置在电动机上，用于控制所述电动机的刹车制动，在所述刹车装置通电或断电时对应控制电动机进行刹车或刹车释放。所述接触器的输入端与交流电源的输出端相连接，所述接触器的输出端与所述刹车装置的电源端相连接，所述接触器线圈端与所述变频器的第一输出端相连接。所述变频器的第一输入端与所述PLC控制器信号连接，所述变频器的第二输入端与交流电源相连接，所述变频器的第二输出端与电动机的输入端电连接。本实用新型能提高电机刹车制动控制的准确性，增加电机控制的安全性。

Description

一种电机刹车控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机刹车控制的技术领域，尤其涉及一种电机刹车控制系统。

背景技术

在要求运动部件完成工作需要的动作之后及时准确的停止运动的过程常需要电机刹车装置，电机刹车不但能够让电动机在断电后及时停止在工作方向上的运动，同时还能够防止设备因重力、弹力、惯性等因素导致的反向运动，起到安全保护的作用。电动机刹车一般要求具有结构简单，定位精度高，刹车反应迅速，安全可靠等特点。目前电机刹车方式多采用机械制动、能耗制动、反接制动等几种方式，其中机械制动因其结构简单、可靠性高、动作灵敏的特点得到广泛应用。

电机机械制动主要利用电磁原理。当电动机运动时制动线圈得电产生足够大的电磁吸力，带动衔铁克服复位弹簧的拉力吸合使闸瓦运动，闸瓦与闸轮分离达到释放刹车的目的。当电动机停止运行时，制动电磁吸力消失，闸瓦在弹簧拉力的作用下与闸轮紧紧贴合，实现刹车的目的。但现有的电机机械式刹车控制主要通过中间元器件的触点动作直接控制制动线圈工作，制动线圈的得电或者失电是通过相应触点的吸合、断开实现。这种电路结构中刹车控制回路将始终保持电源带电状态，整个刹车控制电路的稳定性完全依赖于变频器辅助触点、中间继电器触点等中间元器件触点动作的稳定性。当中间元器件触点因电弧灼伤而产生黏连无法准确断开时，将会导致制动线圈无法及时失电复位，电机停止运行时刹车不能同步制动，从而引发设备失速、对接定位不准等生产事故。因此，如何安全对中间元器件进行通电控制，具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型提供一种电机刹车控制系统，解决现有电机制动线圈需始终保持带电状态，易造成中间元器件触点因电弧灼伤造成控制不准确的问题，能提高电机刹车制动控制的准确性，增加电机控制的安全性。

为实现以上目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种电机刹车控制系统，包括：PLC控制器、变频器、接触器和刹车装置；

所述刹车装置设置在电动机上，用于控制所述电动机的刹车制动，在所述刹车装置通电或断电时对应控制电动机进行刹车或刹车释放；

所述接触器的输入端与交流电源的输出端相连接，所述接触器的输出端与所述刹车装置的电源端相连接，所述接触器线圈端与所述变频器的第一输出端相连接；

所述变频器的第一输入端与PLC控制器信号连接，所述变频器的第二输入端与交流电源相连接，所述变频器的第二输出端与电动机的输入端电连接；

在所述变频器接收到所述PLC控制器输出的停止信号时，所述变频器的第一输出端输出低电平，以使所述接触器断开所述刹车装置与所述交流电源的电连接，进而使所述刹车装置对电动机进行刹车；

在所述变频器接收到所述PLC控制器输出的启动信号时，所述变频器的第一输出端输出高电平使所述接触器闭合导通，以使所述刹车装置对电动机进行刹车释放。

优选的，所述PLC控制器的输入端与所述接触器的输出端的触点信号连接，以实时监测所述接触器的触点状态，并在所述变频器的第一输出端输出低电平时，判断所述接触器的触点是否处于断开状态。

优选的，还包括：报警装置；

所述PLC控制器与所述报警装置信号连接，在所述变频器的第一输出端输出低电平，且所述接触器的触点仍处于闭合状态时，所述PLC控制器控制所述报警装置进行故障报警。

优选的，所述报警装置至少包括以下任一项：指示灯、蜂鸣器和声光报警器。

优选的，还包括：第一开关；

所述第一开关串接在所述变频器的第一输入端与所述交流电源的输出端之间，用于控制所述交流电源与所述变频器的电连接的通断。

优选的，还包括：第二开关；

所述第二开关串接在所述变频器的第二输出端与电动机之间，用于控制所述变频器对电动机供电的导通或断开。

优选的，所述第一开关和所述第二开关采用隔离开关。

优选的，所述PLC控制器通过以太网与所述变频器信号连接，所述PLC控制器的输出端与所述变频器的第一输出端的触点电连接；

在所述变频器出现故障时，所述PLC控制器的输出端输出低电平，以使所述接触器断开所述刹车装置与所述交流电源的电连接。

本实用新型提供一种电机刹车控制系统，采用PLC控制器控制变频器对接触器供电，并通过所述接触器控制刹车装置的通电或断电，以对电动机进行刹车释放和刹车，解决现有电机制动线圈需始终保持带电状态，易造成中间元器件触点因电弧灼伤造成控制不准确的问题，能提高电机刹车制动控制的准确性，增加电机控制的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本实用新型提供的一种电机刹车控制系统的示意图。

图2是本实用新型实施例提供的一种电机刹车控制电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型实施例作进一步的详细说明。

针对当前电机机械制动时对刹车回路需保持带电状态，易造成中间元器件触点因电弧灼伤造成控制不准确的问题，本实用新型提供一种电机刹车控制系统，解决现有电机制动线圈需始终保持带电状态，易造成中间元器件触点因电弧灼伤造成控制不准确的问题，能提高电机刹车制动控制的准确性，增加电机控制的安全性。

如图1所示，一种电机刹车控制系统，包括：PLC控制器、变频器、接触器和刹车装置。所述刹车装置设置在电动机上，用于控制所述电动机的刹车制动，在所述刹车装置通电或断电时对应控制电动机进行刹车或刹车释放。所述接触器的输入端与交流电源的输出端相连接，所述接触器的输出端与所述刹车装置的电源端相连接，所述接触器线圈端与所述变频器的第一输出端相连接。所述变频器的第一输入端与PLC控制器信号连接，所述变频器的第二输入端与交流电源相连接，所述变频器的第二输出端与电动机的输入端电连接。在所述变频器接收到所述PLC控制器输出的停止信号时，所述变频器的第一输出端输出低电平，以使所述接触器断开所述刹车装置与所述交流电源的电连接，进而使所述刹车装置对电动机进行刹车。在所述变频器接收到所述PLC控制器输出的启动信号时，所述变频器的第一输出端输出高电平使所述接触器闭合导通，以使所述刹车装置对电动机进行刹车释放。

具体地，变频器的第一输出端与接触器的线圈端，在PLC控制器输出启动信号时，变频器的第一输出端输出高电平，对接触器的线圈端提供所需电压，以使接触器闭合。在PLC控制器输出停止信号时，变频器的第一输出端输出低电平，使接触器的线圈端处于失电状态，以使接触器断开连接。此时，接触器的线圈端不需要始终保持带电。

电动机启动时，PLC控制器发送启动信号，该启动信号可以是高电平，此时变频器的第二输入端接收到高电平时控制变频器的第一输出端输出高电平，使接触器的线圈端通电，进而使接触器闭合，以使刹车装置与交流电源之间的电连接导通，刹车装置通电后，带动衔铁克服复位弹簧的拉力吸合使闸瓦运动，闸瓦与闸轮分离达到释放刹车的目的。

当电动机需要停止时，PLC向变频器发送停止信号，停止信号可以是低电平。变频器接收到停车信号后，变频器第一输出端切断输出电压，使接触器的线圈端失电，进而使接触器断开连接，刹车装置失电，制动电磁吸力消失，闸瓦在弹簧拉力的作用下与闸轮紧紧贴合，实现刹车的目的。能避免了因变频器常开触点黏连造成电机刹车失灵的问题。

进一步，所述PLC控制器的输入端与所述接触器的输出端的触点信号连接，以实时监测所述接触器的触点状态，并在所述变频器的第一输出端输出低电平时，判断所述接触器的触点是否处于断开状态。

该系统还包括：报警装置；所述PLC控制器与所述报警装置信号连接，在所述变频器的第一输出端输出低电平，且所述接触器的触点仍处于闭合状态时，所述PLC控制器控制所述报警装置进行故障报警。

进一步，所述报警装置至少包括以下任一项：指示灯、蜂鸣器和声光报警器。

该系统还包括：第一开关；所述第一开关串接在所述变频器的第一输入端与所述交流电源的输出端之间，用于控制所述交流电源与所述变频器的电连接的通断。

该系统还包括：第二开关；所述第二开关串接在所述变频器的第二输出端与电动机之间，用于控制所述变频器对电动机供电的导通或断开。

进一步，所述第一开关和所述第二开关采用隔离开关。

进一步，所述PLC控制器通过以太网与所述变频器信号连接，所述PLC控制器的输出端与所述变频器的第一输出端的触点电连接；

在所述变频器出现故障时，所述PLC控制器的输出端输出低电平，以使所述接触器断开所述刹车装置与所述交流电源的电连接。

在一实施例中，如图2所示，PLC控制器可通过以太网与变频器信号连接，同时，PLC控制器的DO端与变频器的一触点电连接，该触点还与接触器的线圈端电连接。在PLC控制器向变频器VF发送启动信号，同时PLC控制器的DO端输出刹车释放信号(刹车控制电源)，该刹车释放信号为高电平，可为220V或24V电压。变频器VF接收到启动信号之后，辅助常开触点01和02闭合，刹车控制电路接通电源并导通，刹车接触器KM1吸合，刹车线圈得电释放刹车BK，保证电动机M正常运行。

当电动机M需要停止时，PLC向变频器VF发送停止信号，同时PLC控制器DO端中断输出释放刹车信号。变频器VF接收到停车信号后，01和02触点复位断开。刹车控制回路线路中断且处于无电源安全状态。刹车接触器KM1失电后触点断开导致刹车线圈失电，刹车BK复位，闸瓦在弹簧作用下对电动机M进行制动。

在变频器VF发生故障时，PLC接收到故障停车信号之后，会立即切断DO端输出的释放刹车信号，使接触器的线圈端失电，进而使接触器断开，以避免因为变频器VF触点故障造成电动机M停止运转后无法刹车的状况。

PLC实时监测刹车接触器触点的状态，当PLC有运行信号输出但没有接收到刹车接触器BK吸合反馈，PLC会自动发出刹车故障报警，中断电动机启动信号的同时终止刹车释放信号的输出。当电动机M未运行而检测到刹车接触器KM1触点吸合反馈，PLC禁止电动机M启动并报警。

可见，本实用新型提供一种电机刹车控制系统，采用PLC控制器控制变频器对接触器供电，并通过所述接触器控制刹车装置的通电或断电，以对电动机进行刹车释放和刹车，解决现有电机制动线圈控制电机需始终保持带电状态，易造成中间元器件触点因电弧灼伤造成控制不准确的问题，能提高电机刹车制动控制的准确性，增加电机控制的安全性。

上依据图示所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电机刹车控制系统，其特征在于，包括：PLC控制器、变频器、接触器和刹车装置；

所述刹车装置设置在电动机上，用于控制所述电动机的刹车制动，在所述刹车装置通电或断电时对应控制电动机进行刹车或刹车释放；

所述接触器的输入端与交流电源的输出端相连接，所述接触器的输出端与所述刹车装置的电源端相连接，所述接触器线圈端与所述变频器的第一输出端相连接；

所述变频器的第一输入端与所述PLC控制器信号连接，所述变频器的第二输入端与交流电源相连接，所述变频器的第二输出端与电动机的输入端电连接；

在所述变频器接收到所述PLC控制器输出的停止信号时，所述变频器的第一输出端输出低电平，以使所述接触器断开所述刹车装置与所述交流电源的电连接，进而使所述刹车装置对电动机进行刹车；

在所述变频器接收到所述PLC控制器输出的启动信号时，所述变频器的第一输出端输出高电平使所述接触器闭合导通，以使所述刹车装置对电动机进行刹车释放。

2.根据权利要求1所述的电机刹车控制系统，其特征在于，所述PLC控制器的输入端与所述接触器的触点信号连接，以实时监测所述接触器的触点状态，并在所述变频器的第一输出端输出低电平时，判断所述接触器的触点是否处于断开状态。

3.根据权利要求2所述的电机刹车控制系统，其特征在于，还包括：报警装置；

所述PLC控制器与所述报警装置信号连接，在所述变频器的第一输出端输出低电平，且所述接触器的触点仍处于闭合状态时，所述PLC控制器控制所述报警装置进行故障报警。

4.根据权利要求3所述的电机刹车控制系统，其特征在于，所述报警装置至少包括以下任一项：指示灯、蜂鸣器和声光报警器。

5.根据权利要求4所述的电机刹车控制系统，其特征在于，还包括：第一开关；

所述第一开关串接在所述变频器的第一输入端与所述交流电源的输出端之间，用于控制所述交流电源与所述变频器的电连接的通断。

6.根据权利要求5所述的电机刹车控制系统，其特征在于，还包括：第二开关；

所述第二开关串接在所述变频器的第二输出端与电动机之间，用于控制所述变频器对电动机供电的导通或断开。

7.根据权利要求6所述的电机刹车控制系统，其特征在于，所述第一开关和所述第二开关采用隔离开关。

8.根据权利要求1至7任一项所述的电机刹车控制系统，其特征在于，所述PLC控制器通过以太网与所述变频器信号连接，所述PLC控制器的输出端与所述变频器的第一输出端的触点电连接；

在所述变频器出现故障时，所述PLC控制器的输出端输出低电平，以使所述接触器断开所述刹车装置与所述交流电源的电连接。

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