專利名稱：交流電機(jī)反正轉(zhuǎn)軟起動(dòng)制動(dòng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用電子電力技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電機(jī)的反正轉(zhuǎn)、軟起動(dòng)及制動(dòng)的裝置。
技術(shù)背景 交流電機(jī)以其低成本、高可靠性和易維護(hù)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)。特別是機(jī)床設(shè)備中，它作為一種主要的動(dòng)力設(shè)備，常常用來(lái)拖動(dòng)主軸、工作臺(tái)、冷卻泵、油泵等裝置。但是它在直接起動(dòng)時(shí)，由于起動(dòng)電流高達(dá)額定電流的5 7倍，所以會(huì)對(duì)電網(wǎng)及負(fù)載造成很大的沖擊，影響周邊電器的工作，增加機(jī)械傳動(dòng)部件的磨損，降低設(shè)備的使用壽命。機(jī)床設(shè)備在機(jī)加過(guò)程中，不允許電機(jī)有慣性旋轉(zhuǎn)，以保證機(jī)床加工精度及數(shù)控機(jī)床的時(shí)效。在傳統(tǒng)的機(jī)床上多采用液壓摩擦制動(dòng)或電磁摩擦制動(dòng)等機(jī)械制動(dòng)，都存在體積大，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜的弊端，而且摩擦片易磨損，維護(hù)工作量大。電機(jī)反正轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)方法是接觸器控制。因接觸器觸點(diǎn)易燒蝕，機(jī)械動(dòng)作復(fù)雜，造成機(jī)械及電氣壽命短，且配線復(fù)雜，造價(jià)高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種交流電機(jī)反正轉(zhuǎn)軟起動(dòng)制動(dòng)控制器， 它整合了電機(jī)反正轉(zhuǎn)、電子式軟起動(dòng)器和電子制動(dòng)器功能、優(yōu)點(diǎn)于一身，并且體積小，配線簡(jiǎn)單，造價(jià)低，使用壽命長(zhǎng)。上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括外殼，外殼內(nèi)有帶有電源輸入端子、接入電機(jī)輸出端子及控制端子的電路板，電路板內(nèi)包括做為中樞的微控制器、兩只雙向晶閘管或四只反并聯(lián)單向晶閘管、整流橋、移相觸發(fā)電路、數(shù)碼管顯示電路、電流檢測(cè)電路、指令輸入隔離電路、電源電路、微型大電流繼電器及繼電器驅(qū)動(dòng)芯片；電路板內(nèi)移相觸發(fā)電路受微控制器控制并與晶閘管觸發(fā)極連接，晶閘管陰陽(yáng)極分別與電源輸入端子和微型大電流繼電器觸頭及整流橋連接；電路板內(nèi)繼電器驅(qū)動(dòng)芯片受微控制器控制并與微型大電流繼電器線圈連接， 微型大電流繼電器觸頭分別與晶閘管或整流橋及輸出端子連接；電路板內(nèi)做為中樞的微控制器分別與數(shù)碼管顯示電路、電流檢測(cè)電路及與控制端子相連的指令輸入隔離電路連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是整合了電機(jī)反正轉(zhuǎn)、電子式軟起動(dòng)器和電子制動(dòng)器功能、優(yōu)點(diǎn)于一身，增加了控制功能，不增加硬件成本。數(shù)控CNC系統(tǒng)輸出點(diǎn)直接接入本控制器輸入點(diǎn)，且本控制器輸入點(diǎn)與本控制器內(nèi)部電路隔離，增加穩(wěn)定性及抗干擾性。反正轉(zhuǎn)及制動(dòng)控制時(shí)，利用大電流微型繼電器觸頭轉(zhuǎn)換。省去了原反正轉(zhuǎn)、制動(dòng)控制的接觸器及中間繼電器，簡(jiǎn)化電路，減少配線，增加可靠性，降低成本。起動(dòng)時(shí)，從本質(zhì)上改善交流電機(jī)的起動(dòng)特性，可以根據(jù)用戶要求，設(shè)置不同的起動(dòng)時(shí)間。而且具有過(guò)載保護(hù)、缺相保護(hù)等功能。制動(dòng)時(shí)，利用直流能耗制動(dòng)原理，也可以根據(jù)用戶要求，設(shè)置不同的制動(dòng)電流及制動(dòng)時(shí)間。無(wú)機(jī)械磨損，不需維修，體積小，占用空間小，可安裝在機(jī)床配電箱內(nèi)。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的電路方框圖。圖3是晶閘管控制直流能耗制動(dòng)原理圖。圖4是繼電器觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換電機(jī)換相原理圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1-4，它包括外殼1，外殼內(nèi)有帶有電源輸入端子、接入電機(jī)輸出端子及控制端子的電路板2，電路板內(nèi)包括做為中樞的微控制器、兩只雙向晶閘管或四只反并聯(lián)單向晶閘管、整流橋、移相觸發(fā)電路、數(shù)碼管顯示電路、電流檢測(cè)電路、指令輸入隔離電路、電源電路、微型大電流繼電器及繼電器驅(qū)動(dòng)芯片；電路板內(nèi)移相觸發(fā)電路受微控制器控制并與晶閘管觸發(fā)極連接，晶間管陰陽(yáng)極分別與電源輸入端子和微型大電流繼電器觸頭及整流橋連接；電路板內(nèi)繼電器驅(qū)動(dòng)芯片受微控制器控制并與微型大電流繼電器線圈連接，微型大電流繼電器觸頭分別與晶閘管或整流橋及輸出端子連接；電路板內(nèi)做為中樞的微控制器分別與數(shù)碼管顯示電路、電流檢測(cè)電路及與控制端子相連的指令輸入隔離電路連接。工作原理使用時(shí)，數(shù)控CNC系統(tǒng)輸出點(diǎn)直接接入本控制器輸入點(diǎn)，本控制器輸出端子直接接入交流電機(jī)進(jìn)線。本控制器應(yīng)用嵌入式微控制器技術(shù)，利用微控制器程序控制串聯(lián)在交流電機(jī)回路的雙向晶閘管或反并聯(lián)單向晶閘管觸發(fā)相位角度。起動(dòng)時(shí)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，使晶閘管觸發(fā)相位角度逐漸減小，則晶閘管在交流電半周波內(nèi)導(dǎo)通時(shí)間逐漸加長(zhǎng)，加在電機(jī)繞組上的交流電壓有效值逐漸增大，實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)軟起動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)，使晶閘管在設(shè)定觸發(fā)相位角度下導(dǎo)通(即輸出設(shè)定的電壓)。這樣，加在單相整流橋上的是低壓交流電壓，經(jīng)微控制器控制的繼電器觸頭轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過(guò)整流橋整流輸出的直流低電壓接入交流電機(jī)任意兩端子，實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)直流能耗制動(dòng)。反正轉(zhuǎn)控制也是經(jīng)微控制器控制的繼電器觸頭轉(zhuǎn)換。通電時(shí)，繼電器先動(dòng)作，晶閘管后導(dǎo)通、斷電時(shí)晶閘管先關(guān)斷，繼電器后釋放。故繼電器觸點(diǎn)無(wú)電弧、無(wú)燒蝕，可以利用大電流微型繼電器觸頭轉(zhuǎn)換，代替接觸器，提高機(jī)床系統(tǒng)壽命、可靠性及降低成本。
權(quán)利要求1.交流電機(jī)反正轉(zhuǎn)軟起動(dòng)制動(dòng)控制器，包括外殼(1)，其特征是外殼內(nèi)有帶有電源輸入端子、接入電機(jī)輸出端子及控制端子的電路板(2)，電路板內(nèi)包括做為中樞的微控制器、 兩只雙向晶閘管或四只反并聯(lián)單向晶閘管、整流橋、移相觸發(fā)電路、數(shù)碼管顯示電路、電流檢測(cè)電路、指令輸入隔離電路、電源電路、微型大電流繼電器及繼電器驅(qū)動(dòng)芯片；電路板內(nèi)移相觸發(fā)電路受微控制器控制并與晶閘管觸發(fā)極連接，晶閘管陰陽(yáng)極分別與電源輸入端子和微型大電流繼電器觸頭及整流橋連接；電路板內(nèi)繼電器驅(qū)動(dòng)芯片受微控制器控制并與微型大電流繼電器線圈連接，微型大電流繼電器觸頭分別與晶間管或整流橋及輸出端子連接；電路板內(nèi)做為中樞的微控制器分別與數(shù)碼管顯示電路、電流檢測(cè)電路及與控制端子相連的指令輸入隔離電路連接。
專利摘要交流電機(jī)反正轉(zhuǎn)軟起動(dòng)制動(dòng)控制器涉及電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，是為解決目前交流電機(jī)反正轉(zhuǎn)及制動(dòng)需分別控制和直接啟動(dòng)造成沖擊電源、機(jī)械傳動(dòng)部件磨損的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。它包括外殼、電路板，電路板內(nèi)有微控制器，電路板內(nèi)的移相觸發(fā)電路受微控制器控制并與晶閘管觸發(fā)極連接，晶閘管陰陽(yáng)極分別與電源輸入端子和微型大電流繼電器觸頭及整流橋連接；電路板內(nèi)的繼電器驅(qū)動(dòng)芯片受微控制器控制并與微型大電流繼電器線圈連接，微型大電流繼電器觸頭分別與晶閘管或整流橋及輸出端子連接；電路板內(nèi)的微控制器分別與數(shù)碼管顯示電路、電流檢測(cè)電路及與控制端子相連的指令輸入隔離電路連接。優(yōu)點(diǎn)是集電機(jī)反正轉(zhuǎn)、電子式軟起動(dòng)器和電子制動(dòng)器功能、優(yōu)點(diǎn)于一身。
文檔編號(hào)H02P3/24GK201976050SQ20112006398
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者劉志濤 申請(qǐng)人:劉志濤