一種瀝青拌和站振動篩電機制動裝置及制動方法
【專利摘要】本發明屬于電動機的制動【技術領域】，特別涉及到適用于瀝青混凝土攪拌設備振動篩電機的制動【技術領域】。根據瀝青攪拌站振動篩的特點，采用計時控制器對接入反相序電源時刻以及反接制動時間進行精確控制，基于時間接入或切除制動電源。與現有技術相比，本發明可以消除振動篩停機過程中的共振，實現振動篩以及主樓設備的平穩停機，延長振動篩以及主樓設備的使用壽命，停機時間減少60％以上，有利于設備再次投入生產，提高了生產效率。
【專利說明】一種瀝青拌和站振動篩電機制動裝置及制動方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電動機的制動【技術領域】，特別涉及到適用于浙青混凝土攪拌設備振動篩電機的制動【技術領域】。
【背景技術】
[0002]振動篩是浙青拌和設備的精細篩分裝置，由三相異步電動機拖動，其運行及制動性能直接影響整個浙青攪拌設備的質量。浙青攪拌設備振動篩直接切斷電源的自由停機過程中，由于振動篩的共振作用，使停機過程不平穩，共振時振幅增大，甚至引起主樓晃動，縮短振動篩的使用壽命、導致主樓上熱骨料倉開裂以及主樓支架變形等危害；同時使振動篩的停機時間延長，再次啟動設備的等待時間較長。為了避免拌和站振動篩停機過程中共振的發生，減小振動篩停機時的振幅以及縮短停機時間，減小對振動篩電機及機械傳動系統的沖擊，延長振動篩及拌和站主樓其它設備的使用壽命，需要采用新的制動裝置和制動方法。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種浙青拌和站振動篩電機制動裝置和制動方法，使拌和站停機過程中消除共振，達到平穩和快速停機，減小對振動篩電機及機械傳動系統的沖擊，從而延長振動篩以及主樓其他設備的使用壽命。
[0004]為了達到本發明的目的，本發明采用以下技術方案:
[0005]一種浙青拌和站振動篩電機制動裝置包括信號源、斷路器、接觸器和計時控制器；信號源提供運行信號和制動信號，接觸器包括運行接觸器和制動接觸器；計時控制器接收到信號源的信號后選擇接通或斷開運行接觸器或制動接觸器；斷路器分別與運行接觸器和制動接觸器連接；所述計時控制器能夠進行反接制動啟動計時、制動運行計時以及接通和斷開運行接觸器和制動接觸器。
[0006]一種浙青拌和站振動篩電機制動裝置的制動方法，包括以下步驟:
[0007]步驟1、等待并接收信號源下發的指令信號，進入步驟2 ；
[0008]步驟2、判斷指令是否為振動篩電機運行信號，如是則進入步驟3 ;若否則重新回到步驟2 ；
[0009]步驟3、計時控制器接收到運行信號，計時控制器輸出運行控制信號，進入步驟4;
[0010]步驟4、計時控制器接通運行控制電路，驅動運行控制器工作，接通主電路，為振動篩電機提供運行電源，進入步驟5 ；
[0011]步驟5、判斷指令是否為振動篩電機制動信號，若是進入步驟6，若否重新回到步驟5 ;
[0012]步驟6、計時控制器接收到制動信號后，切斷運行控制信號輸出，切斷運行電源，同時，計時控制器啟動反接制動啟動計時，判斷計時時間是否達到預定的反接制動啟動時間，若計時時間達到設定時間，進入步驟7 ;若計時時間沒有達到設定時間，重新返回步驟6 ;[0013]步驟7、計時控制器輸出制動控制信號，進入步驟8 ；
[0014]步驟8、計時控制器接通制動控制電路，接通制動接觸器，制動接觸器工作，為電動機提供反相序制動電源；與此同時，計時控制器開始進行制動運行計時，進入步驟9 ;
[0015]步驟9、判斷制動運行計時的時間是否達到預定的制動運行時間，若是，進入步驟10 ;若不是，重新返回步驟9 ;
[0016]步驟10、計時控制器停止輸出制動控制信號，進入步驟11 ；
[0017]步驟11、制動控制電路停止工作，制動接觸器斷開，電動機進入自由停機狀態。
[0018]本發明的有益效果為:
[0019](I)采用該裝置進行制動，能夠消除振動篩停機過程中的共振現象，減小停機過程中的振幅，實現平穩停機，從而減小制動過程中對振動篩以及主樓其他設備的沖擊，延長振動篩以及主樓設備的使用壽命。
[0020](2)振動篩電機進行反接制動后，能夠縮短設備的停機時間，停機時間減少60%以上，有利于設備再次投入生產，提高了生產效率。
[0021 ] (3)對制動裝置延時接通反接制動，避免電機在較高轉速接通反相序電源，從而減小反接制動電流，有效避免對電動機及機械傳動系統的過大沖擊，延長其使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明制動裝置的結構組成圖；
[0023]圖2是本發明制動方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示，基于時間控制的浙青拌和站振動篩電機制動裝置包括斷路器、接觸器、信號源、計時控制器；信號源提供振動篩電動機運行信號和制動信號；接觸器包括運行接觸器和制動接觸器；計時控制器接收到信號源的控制信號后選擇接通或斷開運行接觸器或制動接觸器，斷路器分別與運行接觸器和制動接觸器連接，對振動篩電機的啟動、運行及制動起保護作用。運行接觸器和制動接觸器，分別為振動篩電機提供正常運行電源和反接制動電源。
[0025]所述計時控制器為整個裝置的核心，主要作用是反接制動啟動計時、制動運行計時以及接通和斷開運行接觸器和制動接觸器。計時控制器可以是時間繼電器、PLC以及其它具有計時和控制功能的器件。信號源可以是旋鈕、按鈕、組合開關、各種開關的組合、上位機控制界面按鈕、PLC或其它智能設備的輸出信號。斷路器可以是電動機專用斷路器、普通斷路器加熱繼電器、熔斷器及其它電機保護裝置。
[0026]該制動裝置工作原理如下:該裝置的信號源提供振動篩運行信號和制動信號，該裝置接收到信號源的運行信號時，裝置驅動運行接觸器吸合，為振動篩電機提供運行電源，振動篩處于運行狀態；如果計時控制器接收到信號源的制動信號，切斷振動篩電機運行電源的同時開始計時，記時時間到達設定時間后，計時控制器驅動反接制動接觸器，電動機進入反接制動狀態，同時計時控制器開始制動時間計時，在反接制動狀態下，電動機轉速迅速下降，制動運行時間到達設定值后，計時控制器切斷振動篩電動機制動電源，電動機進入自由停機狀態，最后電動機在機械傳動系統的拖動下停止轉動。[0027]圖2是浙青拌和站振動篩制動裝置的制動方法流程圖。如圖2所示，包括如下步驟:
[0028]步驟1、等待并接收信號源下發的指令信號，進入步驟2 ；
[0029]步驟2、判斷指令是否為振動篩電機運行信號，如是則進入步驟3 ;若否則重新回到步驟2 ；
[0030]步驟3、計時控制器接收到運行信號，計時控制器輸出運行控制信號，進入步驟4;
[0031]步驟4、計時控制器接通運行控制電路，驅動運行控制器工作，接通主電路，為振動篩電機提供運行電源，進入步驟5 ；
[0032]步驟5、判斷指令是否為振動篩電機制動信號，若是進入步驟6，若否重新回到步驟5 ;
[0033]步驟6、計時控制器接收到制動信號后，切斷運行控制信號輸出，切斷運行電源，同時，計時控制器啟動反接制動啟動計時，判斷計時時間是否達到預定的反接制動啟動時間，若計時時間達到設定時間，進入步驟7 ;若計時時間沒有達到設定時間，重新返回步驟6 ;
[0034]步驟7、計時控制器輸出制動控制信號，進入步驟8 ；
[0035]步驟8、計時控制器接通制動控制電路，接通制動接觸器，制動接觸器工作，為電動機提供反相序制動電源；與此同時，計時控制器開始進行制動運行計時，進入步驟9 ;
[0036]步驟9、判斷制動運行計時的時間是否達到預定的制動運行時間，若是，進入步驟10 ;若不是，重新返回步驟9 ;
[0037]步驟10、計時控制器停止輸出制動控制信號，進入步驟11 ；
[0038]步驟11、制動控制電路停止工作，制動接觸器斷開，電動機進入自由停機狀態。最后電動機在機械傳動系統的拖動下停止轉動。
[0039]如果在電動機停機時接通制動電源，此時電機轉子的旋轉方向與定子旋轉磁場的方向相反，制動電流是全壓啟動電流的2倍，對電機及傳動系統造成過大的沖擊。本制動方法在切斷運行電源一段時間后再接通制動電源，可降低制動電流，減小沖擊，延長設備使用壽命。但制動運行時間過短，制動效果較差，制動運行時間設置過長，制動結束后，可能導致電機反向啟動。接入與切除制動電源的時間主要根據振動篩的型號、性能以及電機型號、固有機械特性確定，針對不同型號的設備，根據其運行特征預估反接制動啟動時間與制動運行時間，并經過多次試驗，測量相應的制動電流，振動篩振幅以及電機轉速，從而確定精確的預定時間。
[0040]對于3000型浙青拌和站振動篩,8-12mm雙振幅，由兩個15KW電機驅動,采用皮帶傳動方式，振動篩在380V電壓下空載運行時，電機電流為19A，電機制動時，根據負載轉矩，將電機速度降到額定轉速的I / 2時的時間作為反接制定啟動時間，并用轉速儀測電機轉速并計時，取得預估反接制定啟動時間為6.5s，接入制動電源后，電機在負載轉矩和方向電磁轉矩的作用下，轉速迅速下降，可得預估制動運行時間為Is。在預估時間的基礎上，以
0.1s為單位向前向后多次試驗，取得最佳的時間組合為反接制定啟動時間為7s，制動運行時間1.3s。在這個時間組合下，可有效消除停機過程中的共振現象，停機時間由自由停機時的49s降至18s。
[0041]上述僅為本發明的一個【具體實施方式】，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本發明進行實質性的改動，均應屬于侵犯本發明保護范圍的行為。
【權利要求】
1.一種浙青拌和站振動篩電機制動裝置，其特征在于:該裝置包括信號源、斷路器、接觸器和計時控制器；信號源提供運行信號和制動信號，接觸器包括運行接觸器和制動接觸器；計時控制器接收到信號源的信號后選擇接通或斷開運行接觸器或制動接觸器；斷路器分別與運行接觸器和制動接觸器連接；所述計時控制器能夠進行反接制動啟動計時、制動運行計時以及接通和斷開運行接觸器和制動接觸器。
2.根據權利要求1所述的浙青拌和站振動篩電機制動裝置，其特征在于:計時控制器可以是時間繼電器或可編程控制器PLC以及其他具有計時與控制功能的器件。
3.根據權利要求1或2所述的浙青拌和站振動篩電機制動裝置，其特征在于:信號源可以是旋鈕、按鈕、組合開關、上位機控制界面按鈕、可編程控制器PLC或其它智能設備的輸出信號之一。
4.一種如權利要求1所述的浙青拌和站振動篩電機制動裝置的制動方法，包括如下步驟:步驟1、等待并接收信號源下發的指令信號，進入步驟2 ；步驟2、判斷指令是否為振動篩電機運行信號，如是則進入步驟3 ;若否則重新回到步驟2;步驟3、計時控制器接收到運行信號，計時控制器輸出運行控制信號，進入步驟4 ;步驟4、計時控制器接通運行控制電路，驅動運行控制器工作，接通主電路，為振動篩電機提供運行電源，進入步驟5;步驟5、判斷指令是否為振動篩電機制動信號，若是進入步驟6，若否重新回到步驟5;步驟6、計時控制器接收到制動信號后，切斷運行控制信號輸出，切斷運行電源，同時，計時控制器啟動反接制動啟動計時，判斷計時時間是否達到預定的反接制動啟動時間，若計時時間達到設定時間，進入步驟7 ;若計時時間沒有達到設定時間，重新返回步驟6 ；步驟7、計時控制器輸出制動控制信號，進入步驟8 ；步驟8、計時控制器接通制動控制電路，接通制動接觸器，制動接觸器工作，為電動機提供反相序制動電源；與此同時，計時控制器開始進行制動運行計時，進入步驟9 ;步驟9、判斷制動運行計時的時間是否達到預定的制動運行時間，若是，進入步驟10 ；若不是，重新返回步驟9;步驟10、計時控制器停止輸出制動控制信號，進入步驟11 ；步驟11、制動控制電路停止工作，制動接觸器斷開，電動機進入自由停機狀態。
5.如權利要求4所述的制動方法,所述預定的反接制動啟動時間為6.5-7.2s。
6.如權利要求4或5所述的制動方法。所述的預定的制動運行時間為1-1.5s。
【文檔編號】H02P3/20GK103441710SQ201310408914
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】李明超, 李 燦, 韓尤舜, 李家春, 韓金枝, 許向民, 郭柏甫, 叢日霞, 黨晨源 申請人:徐工集團工程機械股份有限公司道路機械分公司