專利名稱：一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)制動(dòng)裝置及其控制方法，具體涉及一種應(yīng)用于三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
制動(dòng)是電力拖動(dòng)系統(tǒng)的重要問(wèn)題之一，在工業(yè)生產(chǎn)中為了提高效率、或者在消防等特殊應(yīng)用領(lǐng)域，許多機(jī)械都要求快速制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)和準(zhǔn)確停車。制動(dòng)的方式分兩大類機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)。機(jī)械制動(dòng)主要是通過(guò)提高摩擦力來(lái)達(dá)到制動(dòng)的目的，存在操作不便、可靠性差、加工工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，往往達(dá)不到使用要求，而電氣制動(dòng)則克服了上述的缺點(diǎn)。電氣制動(dòng)又稱電磁制動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與其旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，從而阻止電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)。電氣制動(dòng)包括反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、再生發(fā)電制動(dòng)等。 反接制動(dòng)適用于要求正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的系統(tǒng)，是將交流電源三相中的任意兩相對(duì)調(diào)(改變電源相序)，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，從而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的一種制動(dòng)方法。由于反接制動(dòng)開(kāi)始時(shí)，流過(guò)電機(jī)定子的制動(dòng)電流沖擊較大，這種方法主要在中小容量的電動(dòng)機(jī)制動(dòng)中獲得了較廣泛的應(yīng)用。對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，特別是中大功率的拖動(dòng)系統(tǒng)，目前主要采用能耗制動(dòng)。在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，在定子繞組上加直流電壓，產(chǎn)生的直流電流會(huì)在定子內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)靜止的直流磁場(chǎng)。而轉(zhuǎn)子因慣性在磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)從而有感應(yīng)電流流過(guò)，使其系統(tǒng)原來(lái)儲(chǔ)存的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能消耗在轉(zhuǎn)子電阻上。從而達(dá)到制動(dòng)效果。能耗制動(dòng)是用消耗轉(zhuǎn)子的動(dòng)能(轉(zhuǎn)換為電能)來(lái)進(jìn)行制動(dòng)的。這種方法制動(dòng)力較強(qiáng)、制動(dòng)平穩(wěn)、對(duì)電網(wǎng)影響小。再生發(fā)電制動(dòng)是指在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向不變的條件下，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反，從而使電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)，相當(dāng)于是異步電動(dòng)機(jī)變?yōu)楫惒桨l(fā)電機(jī)，也稱回饋制動(dòng)。再生發(fā)電制動(dòng)是將電機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了電能，通過(guò)采取一定的措施把產(chǎn)生的電能回饋給電網(wǎng)，可以達(dá)到節(jié)能的目的，因此經(jīng)濟(jì)性較好，但同時(shí)也給電網(wǎng)帶來(lái)了一定的污染。為了獲得良好的制動(dòng)性能，滿足不同負(fù)載的運(yùn)行要求，實(shí)際使用中，要按負(fù)載情況和使用場(chǎng)合選擇合適的制動(dòng)方式。在現(xiàn)有技術(shù)中，與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)方案主要有以下兩篇文獻(xiàn)
文獻(xiàn)一為天津市熱工自控設(shè)備成套有限公司于2011年05月10日申請(qǐng)，并于2011年12月07日公布，公布號(hào)為CN202068363U的中國(guó)實(shí)用新型專利《智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的三相電動(dòng)機(jī)制動(dòng)電路》。該專利三相電機(jī)供電回路中連接有使電機(jī)換向運(yùn)轉(zhuǎn)的兩交流接觸器相應(yīng)觸點(diǎn)，各交流接觸器的繞組回路中分別設(shè)有雙向可控硅開(kāi)關(guān)，各雙向可控硅開(kāi)關(guān)的觸發(fā)端分別連接于一光點(diǎn)I禹合器輸出端，裝置設(shè)有CPU控制器,各控制輸出端分別接于相應(yīng)光電耦合器輸入端，CPU控制器在執(zhí)行停轉(zhuǎn)指令時(shí)，執(zhí)行啟動(dòng)指令的控制輸出端立即關(guān)斷啟動(dòng)電壓，另一控制輸出端輸出啟動(dòng)電壓并維持至設(shè)定時(shí)間后關(guān)斷。
文獻(xiàn)一中的智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的三相電動(dòng)機(jī)制動(dòng)電路采用反接制動(dòng)方式，由于這種方式通過(guò)設(shè)定時(shí)間來(lái)決定電機(jī)制動(dòng)時(shí)間，靈活性差。并且反接時(shí)電機(jī)端的電壓就是啟動(dòng)電壓，在反接制動(dòng)剛開(kāi)始時(shí)，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的相對(duì)速度接近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速，定子繞組流過(guò)的制動(dòng)電流相當(dāng)于全壓直接起動(dòng)電流的兩倍，雖然制動(dòng)迅速，效果好，但沖擊大。文獻(xiàn)二為青島地恩地機(jī)電科技股份有限公司于2009年04月09日申請(qǐng)，并于2009年09月23日公開(kāi)，公開(kāi)號(hào)為CN101540576A的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)《一種用于電機(jī)制動(dòng)的制動(dòng)裝置及制動(dòng)方法》。該專利的制動(dòng)裝置包括狀態(tài)檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)電機(jī)的通、斷電狀態(tài)。儲(chǔ)能裝置，用于存儲(chǔ)電能及對(duì)電機(jī)繞組放電，轉(zhuǎn)換執(zhí)行裝置，當(dāng)電機(jī)通電工作時(shí)，控制所述儲(chǔ)能裝置充電。當(dāng)電機(jī)斷電時(shí)，控制所述儲(chǔ)能裝置對(duì)電機(jī)繞組放電。裝置中儲(chǔ)能裝置為超級(jí)電容器，儲(chǔ)存的是直流電，電機(jī)繞組通過(guò)直流電就產(chǎn)生第一個(gè)恒定的磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在恒定的磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)就會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)力，從而達(dá)到剎車效果。文獻(xiàn)二中的用于電機(jī)制動(dòng)的制動(dòng)裝置及制動(dòng)方法采用超級(jí)電容直流能耗制動(dòng)技術(shù)，需要一套直流電源裝置，設(shè)備造價(jià)高。另外某些拖動(dòng)系統(tǒng)在采用能耗制動(dòng)停車時(shí)，一方·面要考慮需要較大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，另一方面又不可以使定、轉(zhuǎn)子回路電流過(guò)大而使繞組過(guò)熱，所以有一定的局限性，制動(dòng)精度比較差，因電機(jī)功率的不同其制動(dòng)效果也不一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置及其控制方法，該裝置及其控制方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能安全可靠，適用于在三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)(特別是中大功率)中實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、平滑的制動(dòng)停車。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，包括晶閘管調(diào)壓裝置、制動(dòng)執(zhí)行裝置和控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。晶閘管調(diào)壓裝置分別與制動(dòng)執(zhí)行裝置和三相交流電源相連，制動(dòng)執(zhí)行裝置還與電動(dòng)機(jī)相連，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置分別與制動(dòng)執(zhí)行裝置、控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置、三相交流電源和電動(dòng)機(jī)相連。晶閘管調(diào)壓裝置包括旁路接觸器和一組以上的晶閘管閥組，晶閘管閥組與旁路接觸器相互并聯(lián)。制動(dòng)執(zhí)行裝置包括正向接觸器和負(fù)向接觸器，正向接觸器和負(fù)向接觸器相互并聯(lián)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)控制晶閘管閥組改變電動(dòng)機(jī)的定子輸入電壓?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)控制制動(dòng)執(zhí)行裝置中正向接觸器和負(fù)向接觸器的開(kāi)閉實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)換。當(dāng)正向接觸器閉合、負(fù)向接觸器斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)按正序連接至三相交流電源。當(dāng)負(fù)向接觸器閉合、正向接觸器斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)按逆序連接至三相交流電源。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到正向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出指令吸合正向接觸器和旁路接觸器，實(shí)現(xiàn)正向軟起動(dòng)。在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器，觸發(fā)晶閘管閥組，使加在電動(dòng)機(jī)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正向軟起動(dòng)后，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到反向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出指令吸合負(fù)向接觸器和旁路接觸器，實(shí)現(xiàn)反向軟起動(dòng)。在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器，再延時(shí)閉合正向接觸器，觸發(fā)晶閘管閥組，使加在電動(dòng)機(jī)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，晶閘管閥組包括一對(duì)相互反并聯(lián)的晶閘管，當(dāng)晶閘管閥組的數(shù)量為兩組以上時(shí)，兩組以上的晶閘管閥組相互串聯(lián)，晶閘管閥組的數(shù)量根據(jù)晶閘管的電壓等級(jí)來(lái)確定。兩組以上晶閘管閥組組成的串聯(lián)支路與旁路接觸器并聯(lián)。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)控制晶閘管閥組的導(dǎo)通角度控制輸出至電動(dòng)機(jī)的電壓，從而控制電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)力矩和制動(dòng)時(shí)間。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置還包括速度傳感器，速度傳感器與控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置相連，速度傳感器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降至零附近時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置將三相交流電源斷開(kāi)，避免電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。 作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器或負(fù)向接觸器吸合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)平滑地加速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置控制旁路接觸器閉合，電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置控制旁路接觸器先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器，觸發(fā)晶閘管閥組，通過(guò)控制晶閘管閥組的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器或負(fù)向接觸器吸合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)平滑地加速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置控制旁路接觸器閉合，電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置控制旁路接觸器先斷開(kāi)，延時(shí)閉合正向接觸器，再延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器，觸發(fā)晶閘管閥組，通過(guò)控制晶閘管閥組的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。本發(fā)明還另外具體提供了一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法，包括以下步驟
當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到正向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出指令吸合正向接觸器和旁路接觸器，實(shí)現(xiàn)正向軟起動(dòng)。在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器，觸發(fā)晶閘管閥組，使加在電動(dòng)機(jī)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正向軟起動(dòng)后,控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到反向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí),發(fā)出指令吸合負(fù)向接觸器和旁路接觸器，實(shí)現(xiàn)反向軟起動(dòng)。在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器，再延時(shí)閉合正向接觸器，觸發(fā)晶閘管閥組，使加在電動(dòng)機(jī)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)控制晶閘管閥組的導(dǎo)通角度控制輸出至電動(dòng)機(jī)的電壓，從而控制電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)力矩和制動(dòng)時(shí)間。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器或負(fù)向接觸器吸合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)平滑地加速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置控制旁路接觸器閉合，電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置控制旁路接觸器先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器，觸發(fā)晶閘管閥組，通過(guò)控制晶閘管閥組的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器或負(fù)向接觸器吸合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)平滑地加速；當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速·時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置控制旁路接觸器斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置控制旁路接觸器先斷開(kāi)，延時(shí)閉合正向接觸器，再延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器，觸發(fā)晶閘管閥組，通過(guò)控制晶閘管閥組的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。作為本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降至零附近時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置將三相交流電源斷開(kāi)，避免電動(dòng)機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。通過(guò)實(shí)施上述本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置及其控制方法的技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果
(1)在本發(fā)明三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置及其控制方法的技術(shù)方案中，電動(dòng)機(jī)在停機(jī)后因?yàn)闄C(jī)械慣性仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。此時(shí)可以通過(guò)改變?nèi)嚯娫吹南嘈颍妱?dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)隨即反向，產(chǎn)生了與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩；在力學(xué)受力方面，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩對(duì)電動(dòng)機(jī)的軸承及其拖動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生沖擊力，使得電動(dòng)機(jī)很快停下來(lái)，而本發(fā)明制動(dòng)裝置及其控制方法制動(dòng)迅速、沖擊小、準(zhǔn)確度高；
(2)本發(fā)明三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置的控制方法簡(jiǎn)單易行，只需增加兩個(gè)接觸器即可實(shí)現(xiàn)；對(duì)于不需要調(diào)速的三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，本裝置的控制方法既可實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，快速正反轉(zhuǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)，且制動(dòng)沖擊小、準(zhǔn)確度高。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是現(xiàn)有技術(shù)智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的三相電動(dòng)機(jī)制動(dòng)電路的電路原理圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)用于電機(jī)制動(dòng)的制動(dòng)裝置及制動(dòng)方法的電路原理 圖3是本發(fā)明三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置及其控制方法一種具體實(shí)施方式
的電路原理 圖中1_晶閘管調(diào)壓裝置，2-制動(dòng)執(zhí)行裝置，3-控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，4-晶閘管閥組，5-三相交流電源，6-電動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如附圖3所示，給出了本發(fā)明一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置及其控制方法的具體實(shí)施例，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能安全可靠的用于三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置及其控制方法，適用于在三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)(特別是中大功率)中實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、平滑地制動(dòng)停車。如附圖3所示的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置的具體實(shí)施方式
，三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，包括晶閘管調(diào)壓裝置I、制動(dòng)執(zhí)行裝置2和控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3。晶閘管調(diào)壓裝置I分別與制動(dòng)執(zhí)行裝置2和三相交流電源5相連，制動(dòng)執(zhí)行裝置2還與電動(dòng)機(jī)6相連。控制及狀態(tài)檢測(cè)裝置3用于檢測(cè)各個(gè)接觸器的狀態(tài)及故障信息，以及開(kāi)關(guān)量輸出等?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置3分別與制動(dòng)執(zhí)行裝置2、控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3、三相交流電源5和電動(dòng)機(jī)6相連。晶閘管調(diào)壓裝置I包括旁路接觸器QM和N (n ^ I)組的晶閘管閥組4，晶閘管閥組4與旁路接觸器QM相互并聯(lián)。晶閘管閥組4包括一對(duì)相互反并聯(lián)的晶 閘管，兩組以上的晶閘管閥組4相互串聯(lián)。當(dāng)晶閘管閥組4的數(shù)量為兩組以上時(shí)，兩組以上晶閘管閥組4組成的串聯(lián)支路再與旁路接觸器QM并聯(lián)。晶閘管閥組4的數(shù)量與選擇的晶閘管耐壓等級(jí)有關(guān)，根據(jù)晶閘管的電壓等級(jí)來(lái)確定，如果電壓等級(jí)高，串聯(lián)同樣耐壓的晶閘管閥組4就要多一些?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置3可以進(jìn)一步通過(guò)控制晶閘管閥組4的導(dǎo)通角度控制輸出至電動(dòng)機(jī)6的電壓，從而控制電動(dòng)機(jī)6的制動(dòng)力矩和制動(dòng)時(shí)間。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6要求快速制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)檢測(cè)裝置3檢測(cè)并輸出各接觸器的狀態(tài)，通過(guò)控制晶閘管閥組4的通斷達(dá)到制動(dòng)目的。制動(dòng)執(zhí)行裝置2進(jìn)一步包括正向接觸器KMl和負(fù)向接觸器ΚΜ2，正向接觸器KMl和負(fù)向接觸器ΚΜ2相互并聯(lián)。控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3通過(guò)控制晶閘管閥組4改變電動(dòng)機(jī)6的定子輸入電壓?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置3通過(guò)控制制動(dòng)執(zhí)行裝置2中正向接觸器KMl和負(fù)向接觸器ΚΜ2的開(kāi)閉實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)6起動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)換。當(dāng)正向接觸器KMl閉合、負(fù)向接觸器ΚΜ2斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)6按正序連接至三相交流電源5。當(dāng)負(fù)向接觸器ΚΜ2閉合、正向接觸器KMl斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)6按逆序連接至三相交流電源5。當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到正向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出一個(gè)指令吸合正向接觸器KMl和旁路接觸器QM，實(shí)現(xiàn)正向軟起動(dòng)。在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器QM先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器KMl，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器ΚΜ2，觸發(fā)晶閘管閥組4，使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)6正向軟起動(dòng)后,控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到反向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出一個(gè)指令吸合負(fù)向接觸器KM2和旁路接觸器QM，實(shí)現(xiàn)反向軟起動(dòng)。在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器QM先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器KM2，再延時(shí)閉合正向接觸器KMl，觸發(fā)晶閘管閥組4，使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器KMl或負(fù)向接觸器KM2吸合，電動(dòng)機(jī)6起動(dòng)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置3按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組4的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)6的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)6平滑地加速，減少對(duì)電網(wǎng)電壓，以及電動(dòng)機(jī)6本身及所連接機(jī)械設(shè)備的沖擊。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3控制旁路接觸器QM閉合，電動(dòng)機(jī)6軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)6正向運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3控制旁路接觸器QM先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器KM1，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器KM2，觸發(fā)晶閘管閥組4，通過(guò)控制晶閘管閥組4的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。反向電壓使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，電磁轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩。同時(shí)通過(guò)控制加在定子上的反向電壓，調(diào)節(jié)制 動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小，從而達(dá)到電動(dòng)機(jī)6平滑、準(zhǔn)確、快速制動(dòng)的效果。本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)智能反接制動(dòng)時(shí)，還可以進(jìn)一步使用移相調(diào)壓技術(shù)使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)設(shè)曲線逐漸升高，從而使電動(dòng)機(jī)6實(shí)現(xiàn)平滑反接制動(dòng)，較好的緩解了制動(dòng)過(guò)程中瞬間電流及轉(zhuǎn)矩的沖擊。當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器KMl或負(fù)向接觸器KM2吸合，電動(dòng)機(jī)6起動(dòng)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置3按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組4的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)6的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)6平滑地加速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3控制旁路接觸器QM閉合，電動(dòng)機(jī)6軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)6反向運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3控制旁路接觸器QM先斷開(kāi)，延時(shí)閉合正向接觸器KM1，再延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器KM2，觸發(fā)晶閘管閥組4，通過(guò)控制晶閘管閥組4的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置還進(jìn)一步包括速度傳感器，速度傳感器與控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3相連，速度傳感器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速降至零附近時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3將三相交流電源5斷開(kāi)，避免電動(dòng)機(jī)6反向旋轉(zhuǎn)。對(duì)于需要快速制動(dòng)停車并且反向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)6的工況，該裝置不僅可以實(shí)現(xiàn)平滑、快速地制動(dòng)停車，而且當(dāng)轉(zhuǎn)速降到零時(shí)，由于反向電壓仍加在定子上，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩變?yōu)槠饎?dòng)轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)6可直接反向起動(dòng)，可省略一套速度檢測(cè)裝置。該裝置的控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3對(duì)電動(dòng)機(jī)6的起動(dòng)及運(yùn)行進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)控，并對(duì)電動(dòng)機(jī)6提供各種故障保護(hù)。如果發(fā)生電動(dòng)機(jī)6出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)立即斷開(kāi)真空接觸器并報(bào)警，顯示電動(dòng)機(jī)6的故障原因。一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法的具體實(shí)施方式
，包括以下步驟
當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到正向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出一個(gè)指令吸合正向接觸器KMl和旁路接觸器QM，實(shí)現(xiàn)正向軟起動(dòng)。在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器QM先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器KM1，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器KM2，觸發(fā)晶閘管閥組4，使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高；
當(dāng)電動(dòng)機(jī)6正向軟起動(dòng)后，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到反向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出一個(gè)指令吸合負(fù)向接觸器KM2和旁路接觸器QM，實(shí)現(xiàn)反向軟起動(dòng)。在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器QM先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器KM2，再延時(shí)閉合正向接觸器KM1，觸發(fā)晶閘管閥組4，使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置3通過(guò)控制晶閘管閥組4的導(dǎo)通角度控制輸出至電動(dòng)機(jī)6的電壓，從而控制電動(dòng)機(jī)6的制動(dòng)力矩和制動(dòng)時(shí)間。當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器KMl或負(fù)向接觸器KM2吸合，電動(dòng)機(jī)6起動(dòng)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置3按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組4的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)6的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)6平滑地加速。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3控制旁路接觸器QM閉合，電動(dòng)機(jī)6軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)6正向運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3控制旁路接觸器QM先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器KM1，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器KM2，觸發(fā)晶閘管閥組4，通過(guò)控制晶閘管閥組4的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器KMl或負(fù)向接觸器KM2吸合，電動(dòng)機(jī)6起動(dòng)。控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組4的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)6的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)6平滑地加速。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3控制旁路接觸器QM斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)6軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)6反向運(yùn)行。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3控制旁路接觸器QM先斷開(kāi)，延時(shí)閉合正向接觸器KM1，再延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器KM2，觸發(fā)晶閘管閥組4，通過(guò)控制晶閘管閥組4的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)6上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。當(dāng)電動(dòng)機(jī)6的轉(zhuǎn)速降至零附近時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置3將三相交流電源5斷開(kāi)，避免電動(dòng)機(jī)6反向旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明技術(shù)方案在電動(dòng)機(jī)6停機(jī)后因機(jī)械慣性仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)改變?nèi)嚯娫吹南嘈?，電?dòng)機(jī)6的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)隨即反向,產(chǎn)生了與電動(dòng)機(jī)6的旋轉(zhuǎn)方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩。在力學(xué)受力方面，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩對(duì)電動(dòng)機(jī)6的軸承及其拖動(dòng)設(shè)備產(chǎn)生沖擊力，使得電動(dòng)機(jī)6很快停下來(lái)，制動(dòng)迅速、沖擊小、準(zhǔn)確度高。同時(shí)，這種制動(dòng)方法簡(jiǎn)單易行，只需增加兩個(gè)接觸器即可實(shí)現(xiàn)。對(duì)于不需要調(diào)速的三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明既可實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，快速正反轉(zhuǎn)，還可以實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)，且制動(dòng)沖擊小、準(zhǔn)確度高。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，其特征在于，包括晶閘管調(diào)壓裝置(I)、制動(dòng)執(zhí)行裝置(2)和控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)，所述晶閘管調(diào)壓裝置(I)分別與制動(dòng)執(zhí)行裝置(2 )和三相交流電源(5 )相連，所述制動(dòng)執(zhí)行裝置(2 )還與電動(dòng)機(jī)(6 )相連，所述控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)分別與制動(dòng)執(zhí)行裝置(2)、控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)、三相交流電源(5)和電動(dòng)機(jī)(6)相連；所述晶閘 管調(diào)壓裝置(I)包括旁路接觸器(QM)和一組以上的晶閘管閥組(4)，所述晶閘管閥組(4)與旁路接觸器(QM)并聯(lián)；所述制動(dòng)執(zhí)行裝置(2)包括正向接觸器(KMl)和負(fù)向接觸器(KM2)，所述正向接觸器(KMl)和負(fù)向接觸器(KM2)相互并聯(lián)；控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)通過(guò)控制晶閘管閥組(4)改變電動(dòng)機(jī)(6)的定子輸入電壓；所述控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)通過(guò)控制制動(dòng)執(zhí)行裝置(2)中正向接觸器(KMl)和負(fù)向接觸器(KM2)的開(kāi)閉實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)(6)起動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)換；當(dāng)正向接觸器(KMl)閉合、負(fù)向接觸器(KM2)斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)(6)按正序連接至三相交流電源(5);當(dāng)負(fù)向接觸器(KM2)閉合、正向接觸器(KMl)斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)(6 )按逆序連接至三相交流電源(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，其特征在于當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到正向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出指令吸合正向接觸器(KMl)和旁路接觸器(QM)，實(shí)現(xiàn)正向軟起動(dòng)；在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器(QM)先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器(KM1)，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器(KM2)，觸發(fā)晶閘管閥組(4)，使加在電動(dòng)機(jī)(6)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，其特征在于當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6 )正向軟起動(dòng)后，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3 )接收到反向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出指令吸合負(fù)向接觸器(KM2)和旁路接觸器(QM)，實(shí)現(xiàn)反向軟起動(dòng)；在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器(QM)先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器(KM2)，再延時(shí)閉合正向接觸器(KM1)，觸發(fā)晶閘管閥組(4)，使加在電動(dòng)機(jī)(6)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一權(quán)利要求所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，其特征在于所述晶閘管閥組(4)包括一對(duì)相互反并聯(lián)的晶閘管，當(dāng)晶閘管閥組(4)的數(shù)量為兩組以上時(shí)，兩組以上的晶閘管閥組(4)相互串聯(lián)，晶閘管閥組(4)的數(shù)量根據(jù)晶閘管的電壓等級(jí)來(lái)確定，兩組以上晶閘管閥組(4)組成的串聯(lián)支路與旁路接觸器(QM)并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，其特征在于所述控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)通過(guò)控制晶閘管閥組(4)的導(dǎo)通角度控制輸出至電動(dòng)機(jī)(6)的電壓，從而控制電動(dòng)機(jī)(6)的制動(dòng)力矩和制動(dòng)時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3、5中任一權(quán)利要求所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，其特征在于所述三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置還包括速度傳感器，所述速度傳感器與控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)相連，速度傳感器檢測(cè)電動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速降至零附近時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)將三相交流電源(5)斷開(kāi)，避免電動(dòng)機(jī)(6)反向旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，其特征在于當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器(KMl)或負(fù)向接觸器(KM2)吸合，電動(dòng)機(jī)(6)起動(dòng)；控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組(4)的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)(6)的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)(6)平滑地加速；當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)控制旁路接觸器(QM)閉合，電動(dòng)機(jī)(6)軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)(6)正向運(yùn)行；當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)控制旁路接觸器(QM)先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器(KMl )，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器(KM2)，觸發(fā)晶閘管閥組(4)，通過(guò)控制晶閘管閥組(4)的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)(6)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置，其特征在于當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器(KMl)或負(fù)向接觸器(KM2)吸合，電動(dòng)機(jī)(6)起動(dòng)；控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組(4)的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)(6)的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)(6)平滑地加速；當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)控制旁路接觸器(QM)閉合，電動(dòng)機(jī)(6)軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)(6)反向運(yùn)行；當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)控制旁路接觸器(QM)先斷開(kāi)，延時(shí)閉合正向接觸器(KM1)，再延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器(KM2)，觸發(fā)晶閘管閥組(4)，通過(guò)控制晶閘管閥組(4)的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)(6)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
9.一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法，其特征在于，包括以下步驟 當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到正向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出指令吸合正向接觸器(KMl)和旁路接觸器(QM)，實(shí)現(xiàn)正向軟起動(dòng)；在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器(QM)先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器(KM1)，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器(KM2)，觸發(fā)晶閘管閥組(4)，使加在電動(dòng)機(jī)(6)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高； 當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)正向軟起動(dòng)后，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到反向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)指令時(shí)，發(fā)出指令吸合負(fù)向接觸器(KM2)和旁路接觸器(QM)，實(shí)現(xiàn)反向軟起動(dòng)；在這種情況下，如果控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到制動(dòng)指令，旁路接觸器(QM)先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器(KM2)，再延時(shí)閉合正向接觸器(KM1)，觸發(fā)晶閘管閥組(4)，使加在電動(dòng)機(jī)(6)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法，其特征在于所述控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)通過(guò)控制晶閘管閥組(4)的導(dǎo)通角度控制輸出至電動(dòng)機(jī)(6)的電壓，從而控制電動(dòng)機(jī)(6 )的制動(dòng)力矩和制動(dòng)時(shí)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法，其特征在于當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器(KMl)或負(fù)向接觸器(KM2)吸合，電動(dòng)機(jī)(6)起動(dòng)；控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組(4)的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)(6)的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)(6)平滑地加速；當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)控制旁路接觸器(QM)閉合，電動(dòng)機(jī)(6)軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)(6)正向運(yùn)行；當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)控制旁路接觸器(QM)先斷開(kāi)，延時(shí)斷開(kāi)正向接觸器(KMl )，再延時(shí)閉合負(fù)向接觸器(KM2)，觸發(fā)晶閘管閥組(4)，通過(guò)控制晶閘管閥組(4)的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)(6)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法，其特征在于當(dāng)控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)接收到電動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，并且正向接觸器(KMl)或負(fù)向接觸器(KM2)吸合，電動(dòng)機(jī)(6)起動(dòng)；控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)按照設(shè)定的電流給定值或電壓給定值控制晶閘管閥組(4)的觸發(fā)角，使輸入至電動(dòng)機(jī)(6)的電壓逐漸上升，電動(dòng)機(jī)(6)平滑地加速；當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)控制旁路接觸器(QM)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)(6)軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，電動(dòng)機(jī)(6)反向運(yùn)行；當(dāng)電動(dòng)機(jī)(6)制動(dòng)時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)控制旁路接觸器(QM)先斷開(kāi)，延時(shí)閉合正向接觸器(KMl )，再延時(shí)斷開(kāi)負(fù)向接觸器(KM2)，觸發(fā)晶閘管閥組(4)，通過(guò)控制晶閘管閥組(4)的導(dǎo)通角使加在電動(dòng)機(jī)(6)上的反向電壓按照預(yù)先設(shè)定的曲線逐漸升高。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置控制方法，其特征在于當(dāng)所述電動(dòng)機(jī)(6)的轉(zhuǎn)速降至零附近時(shí)，控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置(3)將三相交流電源(5)斷開(kāi)，避免電動(dòng)機(jī)(6)反向旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)裝置及其控制方法，裝置包括晶閘管調(diào)壓裝置、制動(dòng)執(zhí)行裝置和控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。晶閘管調(diào)壓裝置分別與制動(dòng)執(zhí)行裝置和三相交流電源相連，制動(dòng)執(zhí)行裝置還與電動(dòng)機(jī)相連?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置分別與制動(dòng)執(zhí)行裝置、控制及狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置、三相交流電源和電動(dòng)機(jī)相連。晶閘管調(diào)壓裝置包括旁路接觸器和一組以上的晶閘管閥組，晶閘管閥組和旁路接觸器相互并聯(lián)。制動(dòng)執(zhí)行裝置包括正向接觸器和負(fù)向接觸器，正向接觸器和負(fù)向接觸器相互并聯(lián)?？刂萍盃顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)控制晶閘管閥組改變電動(dòng)機(jī)的定子輸入電壓。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能安全可靠，適用于在三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、平滑的制動(dòng)停車。
文檔編號(hào)H02P3/20GK102882441SQ20121040933
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者彭勃, 林麗, 張鐵軍, 陳剛, 張少云, 曹洋, 雷立, 葉春明, 陳雪, 彭京, 劉斐 申請(qǐng)人:株洲變流技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限公司