專利名稱：交流電機反正轉(zhuǎn)軟起動制動控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用電子電力技術(shù)和微機控制技術(shù)來實現(xiàn)對交流電機的反正轉(zhuǎn)、軟起動及制動的裝置。
技術(shù)背景 交流電機以其低成本、高可靠性和易維護等特點，被廣泛應(yīng)用在各個行業(yè)。特別是機床設(shè)備中，它作為一種主要的動力設(shè)備，常常用來拖動主軸、工作臺、冷卻泵、油泵等裝置。但是它在直接起動時，由于起動電流高達額定電流的5 7倍，所以會對電網(wǎng)及負(fù)載造成很大的沖擊，影響周邊電器的工作，增加機械傳動部件的磨損，降低設(shè)備的使用壽命。機床設(shè)備在機加過程中，不允許電機有慣性旋轉(zhuǎn)，以保證機床加工精度及數(shù)控機床的時效。在傳統(tǒng)的機床上多采用液壓摩擦制動或電磁摩擦制動等機械制動，都存在體積大，機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜的弊端，而且摩擦片易磨損，維護工作量大。電機反正轉(zhuǎn)，傳統(tǒng)方法是接觸器控制。因接觸器觸點易燒蝕，機械動作復(fù)雜，造成機械及電氣壽命短，且配線復(fù)雜，造價高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種交流電機反正轉(zhuǎn)軟起動制動控制器， 它整合了電機反正轉(zhuǎn)、電子式軟起動器和電子制動器功能、優(yōu)點于一身，并且體積小，配線簡單，造價低，使用壽命長。上述目的是這樣實現(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、電流檢測電路及與控制端子相連的指令輸入隔離電路連接。本實用新型的優(yōu)點是整合了電機反正轉(zhuǎn)、電子式軟起動器和電子制動器功能、優(yōu)點于一身，增加了控制功能，不增加硬件成本。數(shù)控CNC系統(tǒng)輸出點直接接入本控制器輸入點，且本控制器輸入點與本控制器內(nèi)部電路隔離，增加穩(wěn)定性及抗干擾性。反正轉(zhuǎn)及制動控制時，利用大電流微型繼電器觸頭轉(zhuǎn)換。省去了原反正轉(zhuǎn)、制動控制的接觸器及中間繼電器，簡化電路，減少配線，增加可靠性，降低成本。起動時，從本質(zhì)上改善交流電機的起動特性，可以根據(jù)用戶要求，設(shè)置不同的起動時間。而且具有過載保護、缺相保護等功能。制動時，利用直流能耗制動原理，也可以根據(jù)用戶要求，設(shè)置不同的制動電流及制動時間。無機械磨損，不需維修，體積小，占用空間小，可安裝在機床配電箱內(nèi)。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的電路方框圖。圖3是晶閘管控制直流能耗制動原理圖。圖4是繼電器觸點轉(zhuǎn)換電機換相原理圖。
具體實施方式
參照圖1-4，它包括外殼1，外殼內(nèi)有帶有電源輸入端子、接入電機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，數(shù)控CNC系統(tǒng)輸出點直接接入本控制器輸入點，本控制器輸出端子直接接入交流電機進線。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。起動時，在設(shè)定時間內(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)通時間逐漸加長，加在電機繞組上的交流電壓有效值逐漸增大，實現(xiàn)交流電機軟起動。制動時，在設(shè)定時間內(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)過整流橋整流輸出的直流低電壓接入交流電機任意兩端子，實現(xiàn)交流電機直流能耗制動。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，繼電器先動作，晶閘管后導(dǎo)通、斷電時晶閘管先關(guān)斷，繼電器后釋放。故繼電器觸點無電弧、無燒蝕，可以利用大電流微型繼電器觸頭轉(zhuǎn)換，代替接觸器，提高機床系統(tǒng)壽命、可靠性及降低成本。
權(quán)利要求1.交流電機反正轉(zhuǎn)軟起動制動控制器，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。
專利摘要交流電機反正轉(zhuǎn)軟起動制動控制器涉及電機控制技術(shù)領(lǐng)域，是為解決目前交流電機反正轉(zhuǎn)及制動需分別控制和直接啟動造成沖擊電源、機械傳動部件磨損的問題而設(shè)計的。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、電流檢測電路及與控制端子相連的指令輸入隔離電路連接。優(yōu)點是集電機反正轉(zhuǎn)、電子式軟起動器和電子制動器功能、優(yōu)點于一身。
文檔編號H02P3/24GK201976050SQ20112006398
公開日2011年9月14日 申請日期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 申請人:劉志濤