CN2252450Y - 单片机控制惯性振动机停机减振装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于惯性振动机停车时消除共振的微机控制器。其特点在于用单片机系统控制振动机电机，使其在停机过程中延时反接制动，以此消除共振造成的不利因素，它主要由反接制动接触器和控制电路组成。控制电路由稳压电路、单片机系统、固态继电器、开关量给定装置组成。由单片机系统控制反接制动接触器的动作，停机信号取自正转接触器的辅助接点，并由单片机外设拨码盘或拨段开关给定反接制动的时间和长短。
Description
本实用新型涉及一种停机减振装置，更具体地说是一种用单片机控制的惯性振动机停机减振装置。
惯性振动机停机过程中经过共振区时，振幅会增至正常工作振幅的3～7倍。共振时，巨大的振幅将造成严重的危害。这将使振动机工作部件受到强烈而有害的冲击，大大地降低振动机寿命，使厂房受到巨大的动载荷，影响厂房寿命，并产生强噪音影响人体健康，还直接影响了振动机传动部件的工作稳定，产生三角带脱槽、胶皮联轴节撕裂等现象。因此，多年来一直在设法限制过共振区时的振幅。用继电器控制，虽然减振效果好，但线路复杂，调试也比较困难，特别是继电器触点多易烧损，线圈也易引起故障，因此至今没有得到推广。还有一些机械方法，如摩擦减振法，即用两个螺旋弹簧将两个橡胶块分别水平地压紧在筛箱的两侧板上，正常工作时，橡胶块与筛箱之间没有相对移动，当经过共振区振幅增大时，则产生相对移动，从而通过摩擦消耗能量。目前这种方法已经得到推广，但过共振区时的振幅仍是工作振幅的二至三倍，减振效果不够理想。还有一种方法就是用橡胶缓冲垫减振，当经过共振区振幅增大时，筛箱与橡胶缓冲垫产生撞击，从而起到限幅的作用，因在撞击时会产生较大的加速度，所以这种方法不够安全。
1995年《矿山机械》第5期第35～36页刊登了一篇题为“单板机在振动机停机减振中的应用”的文章，该系统由单板机TP-801、固态继电器SSR、磁力启动器等组成。该系统还存在着很多蔽端，使其不能在生产中使用，①由于单板机的体积大，重量重，功耗高，成本也高，所以没有经济效益和市场效益，不能投入市场使用。②采用停机按钮为单板机传送信号的方法即不安全，也不可靠。③原设计延时反接制动系统的两段延时时间常数为用软件调定，而且每次调定延时时间常数后都要固化到EPROM之中，这就需配接写入电源，这样势必造成电路繁杂，调机难度大，时间也长，普通工人不易掌握。
本实用新型的目的是提供一种功耗低，反接制动系统调定简单，工作稳定可靠的单片机控制惯性振动机停机减振装置。
本实用新型的目的可以通过以下方式来实现：一种单片机控制惯性振动机停机减振装置，主要包括有直流稳压电源、固态继电器SSR、反接制动接触器JCF、正转接触器JCZ3、启动按钮QA和停止按钮TA；还包括有单片机系统，其包括有8031单片机IC1和IC1接在IC1上的锁存器IC2、存储器IC3、TTL或门Q及晶振J，IC1的X1、X2端并接晶振J，晶振J的两端分别经电容C1、C2接地，IC1的P36口经TTL或门Q驱动固态继电器SSR的输入端负端，P10～P17端接到开关量给定装置；用IC1上没有用到的任何一个接口分两路，一路经电阻R接+5V，另一路经正转接触器的辅助接点JCZ3后接地。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：首先，由于单片机系统与单板机相比较，具有体积小，重量轻，成本低，适应性强；第二，从正转接触器辅助接点取信号，安全可靠；第三，延时时间的调定采用开关量给定装置，时间调定非常简单、方便，不用配接任何其它电路。
附图说明：
附图1是本实用新型的电路原理图。
附图2是本实用新型单片机系统图。
附图3是本实用新型开关量给定装置图。
附图4是本实用新型单片机编程框图。
下面参照附图对本实用新型作进一步详述：
参照附图1所示，本实用新型电路由电源开关K2，+5V直流稳压电源1，其中包括变压器B、电源指示灯L、熔断器FU2和整流滤波稳压电路ZLW；单片机系统2；开关量给定装置3；固态继电器SSR；反接制动接触器JCF组成。其它电路为电机正常启动的通用电路。包括有：电源总闸K1，熔断器FU1、正转接触器JCZ、过热继电器RJ、电动机D、电机启动按钮QA和电机停止按钮TA。
反接制动接触器JCF的输入端A、B、C、分别与正转接触器JCZ的输入端X1、X2、X3相联；而反接制动接触器JCF的输出端A’、B’、C’分别与正转接触器JCZ的输出端X3’、X2’、X1’相联；开关K2一端接380V电源X1、X2端，另一端接入稳压电源输入端。K1接通时，变压器原边有380V交流电，变压器次级有两级输出：一级为6.3V，接电源指示灯L，另一级为9V，接入整流滤波稳压电路ZLW。稳压电路的输出为单片机系统提供+5V的直流电源。参照附图2所示，单片机系统2主要由8031单片机IC1、锁存器IC2(74LS373)、EPROM存储器IC3(2764)、TTL或门Q及晶振J组成，IC1的X1、X2端并接晶振J，晶振J的两端分别经电容C1、C2接地。其P36口经一TTL或门Q驱动后接到固态继电器SSR的输入端的负端，其P37口接线分为两路，一路经一电阻R接到+5V直流电源上，另一路经正转接触器的辅助接点JCZ3后接地。IC1的P00～P07端一路接IC2的Q0～Q7端，另一路接IC3的D0～D7端，IC1的P20～P24端接IC3的A3～A12端；IC2的D0～D7端接IC3的A0～A7端。IC1、1C2、IC3的Vcc端接+5V，GND端接地。IC1的P10～P17端接到开关量给定装置3的K10～K17端，参照附图3所示：开关量给定装置3包括有电阻R1～R3、拨段开关KB或拨码盘，拨段开关KB1～KB8的一端接地，另一端一路分别经电阻R1～R3接+5V，另一路至K10～K17端。
主线路X3接线到电机停止按钮TA一端，停止按1A的另一端分为二路，一路接固态继电器SSR的交流输出接点上，另一路经电机启动按钮QA、反接接触器常闭辅助接点JCF1、正转接触器控制线圈JCZ和热继电器常闭接点JR后接到主线路X2上。停止按钮TA上并联接正转接触器常开辅助接点JCZ1。固态继电器SSR的输入端正端直接在接+5V直流电源上。固态继电器SSR的另一输出接点经正转接触器常闭接点JCZ2和反转接触器的控制线圈JCF5，直接接到主线路的X2线上。
两接触器之间通过辅助接点JCF1和JCZ2相互闭锁，既在一个接触器吸合的同时，另一接触器的线圈一定处于断电状态。接点JCZ1为正转接触器吸合的自保接点。单片机系统2通过固态继电器SSR控制反接制动接触器JCF，其电源来自于主线路X2、X3，经变压器降压，再经整流稳压而得到。两次延时的时间常数由开关量给定装置调整。
单片机工作过程如附图4所示。单片机接通电后，首先完成初始化工作。而后通过P37口检测电机正转接触器的常闭接点JCZ3的状态，从而得知电机现时所处的状态。如电机处于停机状态时则循回反复检测直至开机。当电机启动后，程序通过P37口循回检测正转接触器是否断电，从而得知机器是否停机，一旦停机，既电机正转接触器断电时，其常闭接点JCZ3打开，P37口检测到该信号时，即开始第一次延时，第一次延时的终止时间(称反接制动点)调整到共振区的前沿附近。延时时间到，由开关给定量装置给出，而后由端口P36发出反接制动信号，同时单片机开始第二次延时，延时时间到，由端口P36发出反接制动停止信号。第二次延时的终止时间应调整到偏心转子的转速等于零或接近于零的时刻。
通常情况下，在电机起动时，惯性振动机的转速会迅速通过共振区，由于这段时间非常短促，所以过共振区时振幅增大并不显著，仍在允许范围以内。当惯性振动机断电停机后，由于偏心质量的惯性，偏心转子依靠惯性继续旋转，并由于机械摩擦等阻尼作用，惯性振动机将做减速振动，经一段时间(约10～25秒)后接近共振区，此时，为其施加一短时间反接电势，电机产生一制动力矩，使惯性振动机急速制动，快速越过共振区(约0.3～0.9秒)，从而使该惯性振动机平稳停机。采用延时反接制动可避开巨大冲击电流，以保护电机，使其不会产生过热而烧毁或影响电机的使用寿命。在此过程中，需要注意精确调节反接制动的起始时间和终止时间，必须做到控制准确，因为反接时间长了时会使电机反转起来，时间短了时又起不到理想的效果。经几次试机调定两段时间后，即可得到理想的效果。
Claims (2)
1.一种单片机控制惯性振动机停机减振装置，主要包括有直流稳压电源(1)、固态继电器SSR、反接制动接触器JCF、正转接触器JCZ8、启动按钮QA和停止按钮TA；其特征在于：还包括有单片机系统(2)，其包括有8031单片机IC1和IC1接在IC1上的锁存器IC2、存储器IC3、TTL或门Q及晶振J，IC1的X1、X2端并接晶振J，晶振J的两端分别经电容C1、C2接地，IC1的P36口经TTL或门Q驱动固态继电器SSR的输入端负端，P10～P17端接到开关量给定装置(3)；用IC1上没有用到的任何一个接口分两路，一路经电阻R接+5V，另一路经正转接触器的辅助接点JCZ3后接地。
2.根据权利要求1所述的单片机控制惯性振动机停机减振装置其特征在于：所述的开关量给定装置(3)包括有电阻R1～E3、拨段开关KB或拨码盘，拨段开关KB1～KB3的一端接地，另一端每路分别经电阻R1～R8，+5V，另一路至K10～K17。
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| CN110253712A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-09-20 | 中铁隧道集团三处有限公司 | 一种高频振捣器控制系统 |
| WO2021103150A1 (zh) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 瑞声声学科技(深圳)有限公司 | 电动机制动信号生成方法、装置和电机制动方法 |
| CN113830511A (zh) * | 2021-09-02 | 2021-12-24 | 山东钢铁集团永锋临港有限公司 | 电机由连续运行改为间歇运行的方法 |
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1995
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