[发明专利]一种电磁制动器的控制装置

说明书

技术领域

本发明属于开关控制技术领域，特别涉及一种用于对例如翻车机的制动器装置等电磁制动器装置的电磁线圈的励磁状态进行控制的电磁制动器的控制装置。

背景技术

制动器在工业生产中广泛应用于起重机械，矿山机械、港口设备、建筑机械及各种自动化设备中，是大型可移动设备不可缺少的组成部分。目前，国内外制动器处于新老交替的时代，老式制动电磁铁存在起动及维持电流较大、功率因数低、体积大、故障率高、高能耗、高噪声等缺点；而液压制动器存在漏油的风险，轻则污染环境，造成润滑油的浪费，重则引起液压设备缺油拉缸，造成设备损坏。随着电子器件的飞速发展和成熟应用，电磁式制动器日益取代了液压式制动器，并应用于各种设备中。

电磁制动器具有结构紧凑，操作简单，响应灵敏，寿命长久，使用可靠，易于实现远距离控制等优点。其作为电磁机构的一种，是根据电磁铁原理，利用电磁吸力将电能转化为机械能，从而达到制动效果的一种制动设备，在机械传动系统中主要起传递动力和控制运动等作用。电磁制动器能够适应现代工业的高速发展对生产制造过程的平稳性、安全可靠性等方面提出的要求，广泛应用与定位及要求急停的场合。

电磁制动器主要通过控制器发出的制动信号以电流的形式通过电磁体，利用改变通入电磁体的电流来改变制动器的制动力。控制系统是电磁制动器的核心，它的性能直接决定了电磁制动器的性能。其主要作用是产生控制信号，并以电流或者电压的形式作用在电磁线圈上，从而实现对电磁制动器的控制。制动器控制器的工作过程分为两个阶段：吸合阶段和吸持阶段。为了确保电磁制动器迅速打开，吸合阶段的大电流持续的时间一定要足够长；但时间也不能过长，因为在通过大电流的时候电磁线圈的温度会很快的升高，如果时间过长，电磁线圈很容易烧毁，所以这个时间要精确控制；在吸持阶段，电磁线圈只需要一个比较小的电流就可以维持吸合的状态，如果维持电流过大，不仅浪费电能，而且电磁铁的温度会一直比较高，影响设备的使用寿命。但是如果电流过小的话就有可能造成电磁吸力过小，吸合失败，造成电磁制动器的误动。因此，在吸持阶段也需要对电流的大小进行精确的控制。另外，制动器工作现场工况条件很差，其供电电源可能会有较大的电压波动、电流谐波等电能质量问题。因而控制器的好坏直接关系到电磁制动器能否正常工作。

目前，常见的控制系统设计方法是采用数字电路控制晶闸管的移相触发，通过调节晶闸管导通时刻的相位来达到控制输出的目的。可数字电路结构复杂、使用寿命短、抗扰性能力差、移相触发角较大时控制精度会降低，在恶劣的工况条件下，制动器可能发生误动。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种电磁制动器的控制装置，以克服现有技术的控制系统结构复杂、抗干扰性能力差、制动器可能发生误动的缺陷。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明提供了一种电磁制动器的控制装置，所述装置包括主电路和控制电路；

所述主电路包括主电源电路和开关电路；所述主电源电路用于将输入的交流电源转换为直流电源；所述开关电路分别与所述控制电路、主电源电路和电磁制动器连接，用于在所述控制电路的控制下，通过开关周期性的导通与关断将所述主电源电路的输出电压进行改变后为电磁线圈供电；

所述控制电路包括辅助电源电路、过零触发电路、第一555定时电路、第二555定时电路、选择电路和开关驱动电路；所述辅助电源电路用于将输入的交流电源转换为稳定的直流电源，为所述保护电路和控制电路中的其它电路供电；所述过零触发电路分别与所述辅助电源电路、第一555定时电路和第二555定时电路连接，用于从所述辅助电源电路中采集电平信号，并根据所述电平信号生成用于控制开关的开通和关断的时间基准信号；所述第一555定时电路由第一555定时器构成单稳态触发器，用于根据所述时间基准信号，生成第一占空比信号；所述第二555定时电路由第二555定时器构成单稳态触发器，用于根据所述时间基准信号，生成第二占空比信号，所述第一占空比信号和第二占空比信号的占空比不同；所述选择电路分别与所述第一555定时电路、第二555定时电路和开关驱动电路连接，用于对所述第一占空比信号和第二占空比信号进行选择，并将选择的占空比信号发送到所述开关驱动电路；所述开关驱动电路用于根据接收到的占空比信号，驱动所述开关电路中的开关进行导通与关断。