專利名稱：基于固態(tài)軟起動器的電機(jī)柔性制動控制及零速檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)的拖動、控制技術(shù)，即一種基于軟起動器的電機(jī)零速檢測及制動 控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
如機(jī)床等許多工業(yè)用的機(jī)械，都需配備電機(jī)做為驅(qū)動的動力，且需要電機(jī)具有快 速停車的功能。至今，只有部分固態(tài)軟起動器具備制動功能，而且其主要以“反接制動”為主。所謂“反接制動”，是指三相交流異步電機(jī)制動時，改變其輸入電源中任意兩相電 源的相序，使電機(jī)內(nèi)部磁場的旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，即，使電機(jī)內(nèi)部磁場反向轉(zhuǎn)動。此時，反向 磁場與轉(zhuǎn)子間產(chǎn)生一反向力矩，并阻礙電機(jī)轉(zhuǎn)子與負(fù)載正向轉(zhuǎn)動，拖動電機(jī)減速制動。固態(tài)軟起動器，是以單片機(jī)作為控制核心來控制反并聯(lián)的大功率晶閘管(可控 硅)的，其能夠通過各種算法輕易實現(xiàn)對其輸出的電壓幅值、相序、頻率等的控制，故固態(tài) 軟起動器能夠輕易的實現(xiàn)反接制動。反接制動時，軟起動器首先切斷電機(jī)電源，延時后根據(jù) 檢查到的三相交流電源的相序確定其輸出測相序，即，使輸出側(cè)其中兩項相序進(jìn)行互換，并 將改變了相序的三相交流電源施加于電機(jī)上。其原理是單片機(jī)控制晶閘管(可控硅)導(dǎo) 通角逐漸增加，使其輸出側(cè)電壓逐漸增大，即制動力矩逐漸增加，至軟起動器輸出電壓達(dá)到 額定電壓后，制動力矩達(dá)到最大，從而方便地實現(xiàn)了電機(jī)的制動。軟起動器反接制動，較傳統(tǒng)機(jī)械制動結(jié)構(gòu)簡單，制動效果好，且故障率低，然而該 方式制動過程機(jī)械沖擊大，制動過程控制復(fù)雜，易出現(xiàn)電機(jī)制動過程翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種集電機(jī)零速檢測及能耗制動 于一體的電機(jī)軟起動器，使電機(jī)的制動過程平穩(wěn)、快速。本發(fā)明是基于下述構(gòu)思而完成的本發(fā)明以軟起動器為平臺，在保持其常規(guī)功能不變的基礎(chǔ)上增加了能耗制動裝 置，硬件電路兼顧軟起動器常規(guī)工作狀態(tài)與軟起動器能耗制動工作狀態(tài)。該能耗制動裝置 也可稱作直流制動裝置，其實質(zhì)上是將一直流電源施加于交流三相異步電動機(jī)的兩相定子 繞組上，使這兩相定子繞組間產(chǎn)生一固定磁場，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)切割該固定磁場，產(chǎn)生一阻力矩阻 止轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)電機(jī)制動。制動過程要求具備制動過程沖擊小、準(zhǔn)確判斷電機(jī)轉(zhuǎn)速， 制動時間自動控制。制動過程中采用兩相半波可控整流的方式，關(guān)閉第三相晶間管。制動 時軟起動器輸出的直流電源緩慢增加，以減小由于電壓增加過快而導(dǎo)致制動力矩增加過快 引起的機(jī)械沖擊。通過對電機(jī)停轉(zhuǎn)前第三相定子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的檢測，準(zhǔn)確判斷電 機(jī)是否停轉(zhuǎn)。在電機(jī)制動停轉(zhuǎn)后半秒鐘結(jié)束制動過程，從而實現(xiàn)制動時間的自動調(diào)節(jié)。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的為了能夠?qū)崿F(xiàn)能耗制動功能，本發(fā)明從硬件電路與軟件程序兩個方面做出改進(jìn)。
該系統(tǒng)的硬件電路由主回路4和控制電路組成。主回路4有多支晶閘管、接觸器 KMl (主常開觸點KL1，輔助常閉觸點NCl)、大功率二極管；每兩支晶閘管反并聯(lián)后構(gòu)成一相 閥組；接觸器KMl輔助常閉觸點NCl與閥組中SCRl及觸發(fā)信號a電連接，接觸器KMl主常 開觸點KLl與一相閥組輸出端及大功率二極管Dl電連接；大功率二極管Dl另一端與另一 相閥組輸出端電連接；控制電路由單片機(jī)控制電路1、人機(jī)界面2及外圍檢測電路3組成， 單片機(jī)控制電路1分別與人機(jī)界面2、外圍檢測電路3電連接；外圍檢測電路3與主回路4 電連接。主回路4有3組反并聯(lián)的晶閘管(可控硅)。外圍檢測電路3在保留原軟起動各 基本檢測電路不變的基礎(chǔ)上增設(shè)了電機(jī)零速檢測電路，用以在制動狀態(tài)下檢測電機(jī)的運轉(zhuǎn) 狀態(tài)，判斷電機(jī)是否停轉(zhuǎn)，并根據(jù)該停轉(zhuǎn)點切斷軟起動器制動輸出，該電機(jī)零速檢測電路的 3個20ΚΩ采樣電阻組成Y型連接，并將輸入端分別與主回路4的輸出端電連接；整流器 DB107交流輸入端一端與主回路4輸出端T3所連接采樣電阻電連接，另一端與采樣電阻Y 型連接公共點電連接；光耦6W39輸入測與整流器DB107直流輸出側(cè)電連接，光耦6W39輸 出側(cè)集電極C與施密特反向器74HC14電連接，同時在該處增加上拉電阻R，以區(qū)分高低電 平。光耦6N139輸出側(cè)發(fā)射極E與控制電平地電連接；施密特反向器74HC14輸出側(cè)與單片 機(jī)控制電路1電連接。本發(fā)明設(shè)有軟件程序，控制電機(jī)制動、零速檢測一、電機(jī)制動控制，執(zhí)行如下程序a)制動準(zhǔn)備切斷旁路接觸器，切斷軟起動器輸出，延時投入制動接觸器及卸放 二極管。設(shè)定制動過程初始電壓，為預(yù)制動做準(zhǔn)備；b)預(yù)制動該階段最高制動電壓為設(shè)定制動電壓的10%，預(yù)制動時間為500mS，制 動電壓由OV開始緩慢增加，制動輸出電壓V = dv*ti/T(dv 設(shè)定制動電壓的10% ；ti 當(dāng) 前制動時間；T 預(yù)制動時間500mS)；若預(yù)制動時間未到達(dá)而制動電壓已達(dá)到設(shè)定制動電壓 10%時，制動輸出電壓維持設(shè)定制動電壓的10%至預(yù)制動時間到達(dá)；若預(yù)制動電壓未達(dá)到 設(shè)定制動電壓的10%而預(yù)制動時間已到達(dá)時，結(jié)束預(yù)制動過程；c)制動電壓斜坡增加該階段制動電壓由預(yù)制動結(jié)束時輸出制動電壓開始增 加，最高制動電壓為用戶設(shè)定的制動電壓，制動電壓斜坡增加時間為用戶設(shè)定制動時間的 30%，制動輸出電壓V = dv*ti/T(dv 設(shè)定制動電壓；ti 當(dāng)前制動時間；T 設(shè)定制動時間 的30% )；制動時間未到達(dá)時，若制動輸出電壓小于用戶設(shè)定制動電壓，則制動輸出電壓繼 續(xù)增加直至制動輸出電壓與用戶設(shè)定制動電壓相等；若制動輸出電壓與用戶設(shè)定制動電壓 已經(jīng)相等，則制動輸出電壓不再增加；制動時間到達(dá)時，無論制動輸出電壓是否與用戶設(shè)定 制動電壓相等，都將完成制動，切斷制動電壓輸出；d)制動全壓輸出在制動時間未到達(dá)前都將維持輸出用戶設(shè)定制動電壓。二、電機(jī)零速檢測執(zhí)行如下程序在預(yù)制動結(jié)束且制動開始700mS后，單片機(jī)開始 掃描電機(jī)零速檢測電路，并在檢測到脈沖寬度達(dá)到1. 5mS的脈沖后認(rèn)定電機(jī)停轉(zhuǎn)，此時無 論處于制動的那個過程，都將在半秒后結(jié)束制動，切斷輸出。本發(fā)明的工作原理如下軟起動器常規(guī)工作狀態(tài)下軟起動器的主回路由三相反并聯(lián)的晶閘管(可控硅) 構(gòu)成，微處理器通過對這三相反并聯(lián)SCR進(jìn)行移相控制，從而控制加在電機(jī)上的電壓和電 流平滑地改變電機(jī)轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)電機(jī)的軟起或軟停。當(dāng)電機(jī)軟起至達(dá)到全速運行后，電機(jī)電流由限流狀態(tài)降到正常全速運行的電流值，軟起動器控制旁路接觸器閉合，使電流經(jīng)旁路接 觸器流入電機(jī)，軟起動做為監(jiān)測設(shè)備，對電機(jī)進(jìn)行全程保護(hù)。軟起動器能耗制動工作狀態(tài)下能耗制動即直流制動，本發(fā)明在能耗制動時，采用 半波可控整流的方式，將交流電源整定為直流電源，為電機(jī)制動提供制動電源。微處理器只 控制主回路中的一支晶間管(可控硅)進(jìn)行移相控制，就能夠?qū)崿F(xiàn)對輸出直流電壓的控制， 從而實現(xiàn)對制動力矩的控制。晶閘管關(guān)斷時流過電機(jī)繞組的電流發(fā)生變化，作為感性負(fù)載的電機(jī)繞組兩端便產(chǎn) 生感應(yīng)電動勢來抑制電流的變化。該感應(yīng)電動勢的方向與制動電源的方向相反，會影響電 機(jī)的制動效果。為了減小反向電動勢對制動效果的影響，在電路中增加適當(dāng)?shù)男狗烹娐穼?該反向電動勢釋放掉。為了提高工作效率，必須對電機(jī)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。能耗制動時，電機(jī)兩相定子 繞組施加直流電源，使這兩相繞組間產(chǎn)生一固定磁場。轉(zhuǎn)子及負(fù)載在慣性的作用下繼續(xù)轉(zhuǎn) 動，轉(zhuǎn)子線圈切割固定磁場，并在轉(zhuǎn)子線圈上產(chǎn)生一交變的電流。第三相未接通電源的電機(jī) 定子繞組線圈與定子繞組線圈等效組成一個互感變壓器，于是電機(jī)第三相繞組上也感應(yīng)產(chǎn) 生了一交變的感應(yīng)電動勢。通過檢測電路檢測該感應(yīng)電動勢，便能有效的對電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行 監(jiān)控。通過給電機(jī)繞組施加一恒定直流電源，進(jìn)行制動測試時發(fā)現(xiàn)第三相繞組所感應(yīng)到 的感應(yīng)電動勢在制動初期幅值較大，且頻率較高，在制動中期感應(yīng)電動勢變的不是很明顯， 而在電機(jī)停轉(zhuǎn)的瞬間卻能感應(yīng)到一組幅值大且頻率小、周期長的交流信號。此處感應(yīng)電動 勢能夠更準(zhǔn)確的判斷出電機(jī)停轉(zhuǎn)，且此處的感應(yīng)電動勢能夠更加方便的被檢測到。因此可 將電機(jī)未輸入直流電源的第三相定子繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢整流、濾波后，輸入檢測電 路。檢測電路將該感應(yīng)電動勢進(jìn)行隔離、轉(zhuǎn)換、處理后，將處理過的信號送給單片機(jī)作為電 機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測輸入。為了支撐電路運行，并實現(xiàn)能耗制動功能及電機(jī)零速檢測功能，須在原軟起動器 程序的基礎(chǔ)上增加制動控制程序，并在制動控制程序中鑲嵌電機(jī)零速檢測程序。為了實現(xiàn)兩相半波可控整流，必須通過檢測這兩相電源相序，并以其中一相電源 的過零點為基準(zhǔn)，與另一相電源過零點進(jìn)行比較，從而判處這兩相電源的相序關(guān)系。確定相 序關(guān)系后，可通過將基準(zhǔn)電源的過零點前移或后移30度電角度作這兩相電源的線電壓過 零點。計算出該過零點后便能以此為基準(zhǔn)，控制晶閘管的導(dǎo)通位置及導(dǎo)通電角度，實現(xiàn)半波 可控整流。制動時，為了減小電機(jī)與負(fù)載的電氣與機(jī)械沖擊，制動過程包括預(yù)制動，制動電壓 斜坡增加，全電壓制動三個部分。預(yù)制動時，制動電壓緩慢增加至設(shè)定制動電壓的10%，以 便使電機(jī)轉(zhuǎn)子緩慢減速，避免電機(jī)轉(zhuǎn)子與負(fù)載轉(zhuǎn)軸碰撞，降低機(jī)械沖擊。待規(guī)定的制動時間 結(jié)束后，軟起動器輸出制動電壓以斜坡的方式緩慢增加，從而使制動過程更加平順。當(dāng)輸出 的制動電壓等于設(shè)定的制動電壓后，軟起動器將維持該電壓，使電機(jī)快速制動。由于在預(yù)制動過程中電機(jī)轉(zhuǎn)子速度受負(fù)載影響，此時轉(zhuǎn)子速度變化不穩(wěn)定，電機(jī) 第三相繞組上會產(chǎn)生頻率高且幅值大的波動，為了不出現(xiàn)誤檢測，故在該過程將不進(jìn)行電 機(jī)零速檢測。在制動電壓斜坡增加與全電壓輸出階段，單片機(jī)將不斷掃描檢測電路，當(dāng)檢測 到脈沖寬度合適的信號后將認(rèn)定電機(jī)停轉(zhuǎn)，并在半秒鐘后切斷輸出，完成制動。
本發(fā)明在保留固態(tài)軟起動器各項常規(guī)功能不變的基礎(chǔ)上，較好地為固態(tài)軟起動器 增加了柔性制動及電機(jī)零速檢測功能。


圖1.整體構(gòu)造的示意框圖2.電機(jī)零速檢測電路原理圖
圖3.主程序流程圖4.控制子程序流程；
圖5.制動過程的的示意框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖敘述一個實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖1顯示本實施例整體的電路結(jié)構(gòu)。本實施例主要由單片機(jī)控制電路1、人機(jī)界面 2、外圍檢測電路3及以晶閘管(可控硅SCR)為主的主回路4組成。單片機(jī)控制電路1用以實現(xiàn)軟起動器的模糊控制及相關(guān)計算，是整個軟起動器的 中樞。人機(jī)界面2則用以完成人機(jī)對話，實現(xiàn)人對設(shè)備的控制。外圍檢測電路3用以檢測電 源相序，電路中的電流，晶閘管(可控硅)的狀態(tài)，設(shè)備的溫度等，實現(xiàn)對設(shè)備的在線監(jiān)測， 為各項保護(hù)功能提供依據(jù)。主回路4系在原軟起動器電路的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，L1、L2、L3為軟起動器的電源輸 入端子，Tl、T2、T3為軟起動器的輸出端子，主回路4由3組反并聯(lián)的晶閘管(可控硅)組 成，單片機(jī)輸出的觸發(fā)信號a用以觸發(fā)SCR1、SCR4，觸發(fā)信號b用以觸發(fā)SCR2、SCR5，觸發(fā)信 號c用以觸發(fā)SCR3、SCR6。增加了接觸器觸點NCI、KLl及大功率二極管Dl用以制動主回 路。制動時，使用接觸器KMl的輔助常閉觸點MCl打開，切斷SCRl的觸發(fā)信號a，使SCRl在 制動過程中處于關(guān)斷狀態(tài)，即SCRl制動時不工作。單片機(jī)停止輸出SCR3、SCR6的觸發(fā)信號 c,使SCR3、SCR6處于關(guān)斷狀態(tài)。單片機(jī)輸出觸發(fā)信號a使SCR4在整個制動過程中處于全 導(dǎo)通狀態(tài)，單片機(jī)以電源線電壓過零點為基準(zhǔn)，不斷計算觸發(fā)信號b，控制SCR2、SCR5導(dǎo)通 位置。制動時軟起動器輸出端Tl為直流電源的正極，輸出端T2則為直流電源的負(fù)極，輸出 端T3為電機(jī)零速檢測電路的輸入。制動時將接觸器主常開觸點KLl閉合，使大功率二極管 Dl接入電路，用以使電機(jī)繞組產(chǎn)生的反向電動勢形成回路，快速將該反向電動勢泄放掉。圖2顯示電機(jī)零速檢測電路。制動時為了能夠在存在大量交流分量與直流分量混 雜的電路中檢測出電機(jī)的零速信號，使用3個20K Ω 3W的電阻組成Y型網(wǎng)絡(luò)，并將該Y型網(wǎng) 絡(luò)的三端分別于軟起動器的輸出端子Tl、Τ2、Τ3連接，從而為軟起動器的輸出端建立起可 靠的交流中性點，使電機(jī)停轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電動勢能夠方便的被檢測。電路中使用電容對高頻 信號加以消減，并使用高速光耦抓139對高低電壓進(jìn)行隔離，使用施密特反向器74HC14對 檢測到的信號進(jìn)行反向并濾除高頻雜波。最后將檢測到的信號送給單片機(jī)，用以判斷電機(jī) 是否已經(jīng)停止轉(zhuǎn)動。圖3顯示主程序流程。軟起動器的工作狀態(tài)包括停止，編程，故障；起動過程，停 止過程；全壓三種。主程序循環(huán)檢測軟起動器的工作狀態(tài)，根據(jù)軟起動器的當(dāng)前工作狀態(tài)選 擇執(zhí)行相應(yīng)程序段。
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圖3中10 17為軟起動器原有程序，該部分程序作為程序的主體，根據(jù)軟起動器 的工作狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)程序完成各項功能。軟起動器的工作狀態(tài)包括12.全壓及停止、參數(shù) 編輯、故障顯示狀態(tài)與13.起動或停止過程。14.起動或停止過程中，首先需判斷軟起動器的三相電源是否缺相，若缺相則執(zhí)行 15.故障處理，并顯示 ιτΓ ；若不缺相則執(zhí)行16.調(diào)用觸發(fā)子程序，計算觸發(fā)位置并送出 觸發(fā)信號。17.每間隔IOmS調(diào)用調(diào)用一個程序段(鍵盤及I/O 口采樣子程序段、A/D轉(zhuǎn)換子 程序段、控制子程序段)。圖4顯示控制子程序流程?？刂瞥绦虻娜肟谔幉捎貌楸淼姆绞絹磉x擇當(dāng)前需要執(zhí) 行的控制程序，控制程序包括啟動延時控制程序；運行前漏電監(jiān)測控制程序；突跳控制程 序；電壓斜坡控制程序；電流斜坡控制程序；運行限流控制程序；全壓控制程序；點動控制 程序；軟?？刂瞥绦颍粍x車控制程序。其中剎車控制程序是本發(fā)明的關(guān)鍵，其它控制程序均 為軟起動器的原有基本控制程序。剎車控制子程序包括20.制動控制初始化與27.制動執(zhí)行子程序。21.制動準(zhǔn)備先切斷旁路，延時IOOmS后關(guān)閉觸發(fā)，然后再延時IOOmS后控制制 動接觸器吸合，接通制動主回路，制動所需硬件電路準(zhǔn)備完畢。22.設(shè)置制動時間提取參數(shù)C007作為制動總時間，整個制動過程將不得超過該 時間。23.以制動電壓的10%作為預(yù)制動電壓dv，預(yù)制動時間T為500mS，輸出制動電壓 V = dv*ti/T，ti為制動過程消耗的時間。24.設(shè)置制動過程初始制動電壓為0，通過查表法計算出觸發(fā)角位置，即觸發(fā)信 號與相電壓過零點時間間隔，并將該觸發(fā)角向后移動25度，即將計算出的時間間隔增加 1. 4mS。25.完成制動初始化設(shè)置，返回主程序，輸出觸發(fā)信號。待20mS后再次進(jìn)入制動控 制子程序后開始執(zhí)行制動。圖5為制動過程。28.判斷預(yù)制動是否完成？預(yù)制動過程電壓與制動力矩緩慢增加，電機(jī)平緩減速， 使電機(jī)軸與負(fù)載能夠平緩的接觸，減輕了機(jī)械沖擊，避免由于機(jī)械沖擊過大而損壞設(shè)備。29.預(yù)制動完成前，且制動開始后700mS內(nèi)不檢測電機(jī)零速信號，從而避免由于 制動初期制動過程不穩(wěn)定而造成電機(jī)零速信號不穩(wěn)定對系統(tǒng)正常工作的影響。制動開始 700mS后開始檢測電機(jī)零速信號，當(dāng)零速信號維持超過1. 5mS則認(rèn)定電機(jī)已停止轉(zhuǎn)動。30.制動倒計時結(jié)束，即制動時間已達(dá)到設(shè)定的總的制動時間，則無論電機(jī)是否 停轉(zhuǎn)都要切斷制動電壓輸出，避免電機(jī)定子繞組由于長時間施加直流電源而是電機(jī)溫度升 高，燒毀電機(jī)。電機(jī)的制動過程包括31. 500mS預(yù)制動，34.制動電壓斜坡增加與37.設(shè)定制動電
壓輸出三個步驟。32.預(yù)制動過程輸出電壓緩慢增加，每隔20mS利用公式V = dv*ti/T計算一次輸 出電壓。(公式說明見23)33.預(yù)制動過程輸出最大電壓不超過設(shè)定制動電壓的10%，預(yù)制動時間不超過
7500mSo35.預(yù)制動完成后，電壓以制動時間(C007)的30%作為直流電壓斜坡的時間，制 動電壓緩慢增加，避免了制動力矩的快速增加(制動力矩與制動電壓為指數(shù)關(guān)系)，減輕了 設(shè)備的機(jī)械沖擊，延長了設(shè)備的使用壽命。參數(shù)C008中為設(shè)定的制動電壓dv，參數(shù)C007中 為設(shè)定的最大制動時間的30% T，已知當(dāng)前制動時間ti，則當(dāng)前制動輸出電壓V = dv*ti/ Τ。36.最大輸出制動電壓不得超過設(shè)定制動電壓。37.當(dāng)前輸出電壓已與設(shè)定制動電壓相等后，制動輸出電壓斜坡增加結(jié)束，輸出電 壓將不再變化，維持輸出設(shè)定的制動電壓。38.查表求出觸發(fā)角，并將觸發(fā)角后移35度。39.顯示制動過程倒計時，并返回主程序。40.滿足制動結(jié)束要求后，延時1. 5S關(guān)閉觸發(fā)及制動接觸器，結(jié)束制動。
權(quán)利要求
基于固態(tài)軟起動器的電機(jī)柔性制動控制及零速檢測系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由主回路(4)和控制電路組成；主回路(4)有多支晶閘管、接觸器KM1、大功率二極管；每兩支晶閘管反并聯(lián)后構(gòu)成一相閥組；接觸器輔助常閉觸點NC1與閥組中SCR1及觸發(fā)信號a電連接，接觸器主常開觸點KL1與一相閥組輸出端及大功率二極管D1電連接；大功率二極管D1另一端與另一相閥組輸出端電連接；控制電路由單片機(jī)控制電路(1)、人機(jī)界面(2)及外圍檢測電路(3)組成，單片機(jī)控制電路(1)分別與人機(jī)界面(2)、外圍檢測電路(3)電連接；外圍檢測電路(3)與主回路(4)電連接；外圍檢測電路(3)設(shè)有電機(jī)零速檢測電路，用以在制動狀態(tài)下檢測電機(jī)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，判斷電機(jī)是否停轉(zhuǎn)，并根據(jù)該停轉(zhuǎn)點切斷軟起動器制動輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)柔性制動控制及零速檢測系統(tǒng)，其特征在于所說電機(jī)零 速檢測電路，其3個20KΩ采樣電阻組成Y型連接，并將輸入端分別與主回路(4)的輸出 端電連接；整流器DB107交流輸入端一端與主回路(4)輸出端Τ3所連接采樣電阻電連接， 另一端與采樣電阻Y型連接公共點電連接；光耦6W39輸入測與整流器DB107直流輸出側(cè) 電連接，光耦6W39輸出側(cè)集電極C與施密特反向器74HC14電連接，同時在該處增加上拉 電阻R，以區(qū)分高低電平，光耦6W39輸出側(cè)發(fā)射極E與控制電平地電連接；施密特反向器 74HC14輸出側(cè)與單片機(jī)控制電路(1)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電機(jī)柔性制動控制及零速檢測系統(tǒng)，其特征在于主回路(4) 有3組反并聯(lián)的晶閘管。
4.基于固態(tài)軟起動器的電機(jī)柔性制動控制及零速檢測系統(tǒng)的控制過程，其特征在于 所述電機(jī)制動控制，執(zhí)行如下程序a)制動準(zhǔn)備切斷旁路接觸器，切斷軟起動器輸出，延時投入制動接觸器及卸放二極 管。設(shè)定制動過程初始電壓，為預(yù)制動做準(zhǔn)備；b)預(yù)制動該階段最高制動電壓為設(shè)定制動電壓的10%，預(yù)制動時間為500mS，制動電 壓由OV開始緩慢增加，制動輸出電壓V = dv*ti/T(dv 設(shè)定制動電壓的10% ；ti 當(dāng)前制 動時間；T 預(yù)制動時間500mS)；若預(yù)制動時間未到達(dá)而制動電壓已達(dá)到設(shè)定制動電壓10% 時，制動輸出電壓維持設(shè)定制動電壓的10%至預(yù)制動時間到達(dá)；若預(yù)制動電壓未達(dá)到設(shè)定 制動電壓的10%而預(yù)制動時間已到達(dá)時，結(jié)束預(yù)制動過程；c)制動電壓斜坡增加該階段制動電壓由預(yù)制動結(jié)束時輸出制動電壓開始增加，最 高制動電壓為用戶設(shè)定的制動電壓，制動電壓斜坡增加時間為用戶設(shè)定制動時間的30%， 制動輸出電壓V = dv*ti/T(dv:設(shè)定制動電壓；ti 當(dāng)前制動時間；T 設(shè)定制動時間的 30% )；制動時間未到達(dá)時，若制動輸出電壓小于用戶設(shè)定制動電壓，則制動輸出電壓繼續(xù) 增加直至制動輸出電壓與用戶設(shè)定制動電壓相等；若制動輸出電壓與用戶設(shè)定制動電壓已 經(jīng)相等，則制動輸出電壓不再增加；制動時間到達(dá)時，無論制動輸出電壓是否與用戶設(shè)定制 動電壓相等，都將完成制動，切斷制動電壓輸出；d)制動全壓輸出在制動時間未到達(dá)前都將維持輸出用戶設(shè)定制動電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于固態(tài)軟起動器的電機(jī)柔性制動控制及零速檢測系統(tǒng)的控 制過程，其特征在于，所述電機(jī)零速檢測執(zhí)行如下程序在預(yù)制動結(jié)束且制動開始700mS 后，單片機(jī)開始掃描電機(jī)零速檢測電路，并在檢測到脈沖寬度達(dá)到1. 5mS的脈沖后認(rèn)定電 機(jī)停轉(zhuǎn)，此時無論處于制動的那個過程，都將在半秒后結(jié)束制動，切斷輸出。
全文摘要
基于固態(tài)軟起動器的電機(jī)柔性制動控制及零速檢測系統(tǒng)，由主回路和控制電路組成，主回路有多支晶閘管、接觸器KM1、大功率二極管；每兩支晶閘管反并聯(lián)后構(gòu)成一相閥組；接觸器輔助常閉觸點NC1與閥組中SCR1及觸發(fā)信號a電連接，接觸器主常開觸點KL1與一相閥組輸出端及大功率二極管D1電連接；大功率二極管D1另一端與另一相閥組輸出端電連接；控制電路由單片機(jī)控制電路、人機(jī)界面及外圍檢測電路組成，單片機(jī)控制電路分別與人機(jī)界面、外圍檢測電路電連接；外圍檢測電路與主回路電連接；外圍檢測電路設(shè)有電機(jī)零速檢測電路，用以在制動狀態(tài)下檢測電機(jī)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，判斷電機(jī)是否停轉(zhuǎn)，并根據(jù)該停轉(zhuǎn)點切斷軟起動器制動輸出。本發(fā)明在上述硬件基礎(chǔ)上并通過電機(jī)制動控制程序和電機(jī)零速檢測程序?qū)崿F(xiàn)了電機(jī)柔性制動控制及零速檢測。
文檔編號G01R31/34GK101917147SQ201010259589
公開日2010年12月15日 申請日期2010年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月20日
發(fā)明者張寧, 楊文鴿, 馬喆 申請人:西安西馳電氣有限責(zé)任公司