[发明专利]在金属加工中用于电动制动的方法和装置

说明书

用于制动机器的方法和装置，该机器具有优选为直接驱动机构的带电动马达的驱动机构(10)和做功机构(20)、优选为用于金属加工的做功机构(20)，其中驱动机构(10)可驱动做功机构(20)的轴旋转，并且该方法包括：借助于电制动设备(40)将机器无摩擦地从工作状态制动到停止状态，在该停止状态中做功机构(20)的轴基本上处于静止；借助于并通过操作机械止动设备(50)在机械上将机器锁定在停止状态；其中电制动设备(40)和机械止动设备(50)被控制为使得基本上工作状态中的全部动能都被电制动设备(40)转化，而机械止动设备(50)仅在机器的停止状态下起作用。

技术领域

本发明涉及一种用于制动机器的方法和装置，该机器具有带电动马达的优选为直接驱动机构的驱动机构和用于金属加工的做功机构。

背景技术

在金属加工的不同领域中，例如在轧机和压花机中，在诸如轧辊、托辊或张紧辊的机械设备或工具与电驱动机构之间有技术分离。该分离有其历史原因并且会导致在机械设备和电动设备之间的接口不是最佳的。

在驱动机构和待驱动的做功机构之间的变速器、联轴器、制动器、万向轴和其他机械部件不利于更好的集成以及相关优势，例如不利于能量效率和可靠性的改善以及设备的小型化等。

金属加工工业中的许多做功机构配备有机械制动器。其必须可承受高达100％的马达扭矩，以便例如在紧急情况下使机器迅速停止。另外存在的可能性是，通过合适的电路持续地保持静止扭矩。这种保持制动器目前位于马达转子处，通常在马达和变速器之间，或者位于马达的背面。这种制动器作为独立部件不利于机械设备和电动设备之间的高度集成。

如果力求紧凑的驱动机构概念，即例如通过将电驱动机构直接安装在驱动轴上并且保持制动器为马达的一体组成部分或甚至安装在马达的壳体中，则必须能够在紧密的空间上保持非常高的扭矩。传统的制动钳对于较高的制动力矩需要较大的结构空间，传统的制动钳不利于紧凑的驱动机构概念，特别是不利于驱动机构和做功机构的紧密集成。

DE 10 2007 058 098A1描述了一种用于压力机的制动设备。DE 714475C描述了一种用于轧机的电驱动的摆动升降台的控制设备。GB514,449A描述了一种用于电驱动的轧机或处理金属条的机器的控制设备。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于制动机器的方法和装置，该机器具有带电动马达的驱动机构和用于金属加工的做功机构，利用该方法和装置可在很小的结构空间中实现可靠的制动并保持较高的扭矩。

该目的可利用本发明的方法和本发明的装置实现。由本发明的以下说明以及对优选实施例的描述可得到有利的改进方案。

本发明涉及一种用于制动机器的方法，该机器具有驱动机构和用于金属加工的做功机构，所述驱动机构优选为带有电动马达的直接驱动机构，其中所述驱动机构能旋转地驱动所述做功机构的轴，并且所述方法包括：借助于电制动设备将所述机器无摩擦地从工作状态制动到停止状态，在该停止状态中所述做功机构的轴基本上处于静止；借助于并通过操作机械止动设备在机械上将所述机器锁定在所述停止状态；其中控制所述电制动设备和所述机械止动设备，使得基本上所述工作状态中的全部动能都被所述电制动设备转化，而所述机械止动设备仅在所述机器的停止状态下起作用，设有馈电的逆变器，其在所述工作状态下为所述驱动机构的电动马达供电并且优选具有在正常运行状态下制动所述做功机构的功能，其中在特殊的运行状态下所述馈电的逆变器与所述电动马达电气隔离并且通过以下方式将所述机器制动到所述停止状态，即，将所述电动马达的绕组通过制动电阻和/或电阻电路/电容器电路和/或直接地进行短路和/或接入外部直流电压源。

根据本发明的方法(也称为止动方法)用于制动机器，该机器具有优选为直接驱动机构的带电动马达的驱动机构和用于金属加工的做功机构，其中驱动机构可旋转地驱动做功机构的轴。电动马达优选为同步马达或扭矩马达，其特别适于实现直接驱动，因为其可在相对较小的转速下产生较高的扭矩。则在许多情况下例如可省去减速器，由此可简化传动系并且可使机器更紧凑。