專利名稱：串激式馬達煞車控制電路結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電氣控制領域，特別涉及馬達煞車控制電路技術領域，具體是指 一種串激式馬達煞車控制電路結構。
背景技術：
在各種工業(yè)機械設備或工具機的操作后，經(jīng)常會使用機械式煞車或以復雜控制回 路煞車，來解決慣性旋轉問題。在工業(yè)機械設備及工具機中，常使用交直流兩用串激馬達 (又稱為泛用式馬達)作為動力產(chǎn)生裝置，此種交直流串激馬達的定子線圈與轉子線圈系 采用串聯(lián)的方式連接，兩側電流響應值相同，故此種電機的特性為具有較大的啟動轉矩，故 常運用于工具機及一般需要高速旋轉的家電產(chǎn)品中。而在該串激馬達轉子與定子的配置， 于關閉電源后因為定子不具有制動磁場的功能，故會使轉子持續(xù)旋轉的狀況，以致常造成 工作人員受傷及馬達過沖造成設備損壞的危險。目前習知串激馬達煞車方式有兩種，其一 是機械式煞車，依靠機械結構夾住軸心，使馬達停止運轉，此方式結構復雜且容易造成組件 磨損壽命減短；其二是反電動勢煞車，利用馬達磁場中的剩余磁感來自激短路的方式來煞 車，此方法無法可靠地建立制動磁場使馬達煞車?；诠I(yè)安全及避免設備過沖損壞，發(fā)展具有快速停止功能的煞車回路，改善交 直流兩用串激馬達的慣性旋轉有其必要性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術中的缺點，提供一種能夠提供穩(wěn)定煞車 效果、可通過電阻大小調(diào)整制動磁場能量、改善各種場合的電動機所需要求、結構精簡實 用、成本較低、工作性能穩(wěn)定可靠、適用范圍較為廣泛的串激式馬達煞車控制電路結構。為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型的串激式馬達煞車控制電路結構具有如下構 成該串激式馬達煞車控制電路結構，包括一可正反轉的馬達和電源，其主要特點是， 所述的電路結構中還包括主控單元、開關切換單元、煞車控制單元和回授單元，所述的電源 分別與所述的主控單元、開關切換單元、煞車控制單元和回授單元均相連接，所述的主控單 元依次通過所述的開關切換單元、煞車控制單元與所述的可正反轉的馬達相連接，且所述 的可正反轉的馬達通過所述的回授單元與所述的煞車控制單元相連接。該串激式馬達煞車控制電路結構中的可正反轉的馬達包括馬達定子和馬達轉子， 所述的開關切換單元包括馬達正轉繼電器第二接點、馬達正轉繼電器第三接點、馬達正轉 繼電器第四接點、馬達正轉繼電器第五接點、馬達正轉繼電器第七接點、馬達反轉繼電器第 二接點、馬達反轉繼電器第三接點、馬達反轉繼電器第四接點、馬達反轉繼電器第五接點、 馬達反轉繼電器第七接點、第二電阻、自保持繼電器第二接點和自保持繼電器第三接點，所 述的馬達正轉繼電器第二接點依次與所述的回授單元、馬達轉子、馬達反轉繼電器第七接 點、馬達定子、馬達正轉繼電器第三接點相串聯(lián)且與所述的主控單元相并聯(lián)，所述的第二電阻的一端連接于所述的主控單元，該第二電阻的另一端依次串聯(lián)所述的馬達正轉繼電器第 四接點、馬達反轉繼電器第四接點、自保持繼電器第二接點并接入所述的馬達反轉繼電器 第七接點和馬達定子之間，所述的馬達反轉繼電器第二接點的一端連接于所述的主控單 元，且該馬達反轉繼電器第二接點的另一端接入所述的馬達轉子和馬達反轉繼電器第七接 點之間，所述的馬達正轉繼電器第七接點的一端連接于所述的回授單元，該馬達正轉繼電 器第七接點的另一端接入所述的馬達反轉繼電器第七接點和馬達定子之間，所述的自保持 繼電器第三接點依次與所述的馬達正轉繼電器第五接點、馬達反轉繼電器第五接點相串聯(lián) 且和所述的馬達反轉繼電器第三接點均并聯(lián)跨接于所述的馬達正轉繼電器第三接點的兩 端。該串激式馬達煞車控制電路結構中的回授單元包括第一電阻、第一煞車繼電器、 馬達正轉繼電器第六接點、馬達反轉繼電器第六接點，所述的馬達正轉繼電器第六接點依 次與所述的馬達反轉繼電器第六接點、第一煞車繼電器相串聯(lián)且與所述的第一電阻并聯(lián)后 接于所述的馬達正轉繼電器第二接點和馬達轉子之間。該串激式馬達煞車控制電路結構中的煞車控制單元包括自保持繼電器、第二煞車 繼電器、自保持繼電器第一接點、馬達正轉繼電器第一接點、馬達反轉繼電器第一接點、第 一煞車繼電器第一接點、第一煞車繼電器第二接點和第二煞車繼電器接點，所述的馬達正 轉繼電器第一接點依次與所述的第二煞車繼電器接點、自保持繼電器相串聯(lián)且與所述的主 控單元相并聯(lián)，所述的自保持繼電器第一接點和馬達反轉繼電器第一接點均并聯(lián)跨接于所 述的馬達正轉繼電器第一接點的兩端，所述的第一煞車繼電器第一接點并聯(lián)跨接于所述的 第二煞車繼電器接點的兩端，所述的第一煞車繼電器第二接點的一端接入所述的馬達正轉 繼電器第一接點和第二煞車繼電器接點之間，且該第一煞車繼電器第二接點的另一端通過 所述的第二煞車繼電器接入所述的第二煞車繼電器接點和自保持繼電器之間。該串激式馬達煞車控制電路結構中的主控單元為開關控制單元，且該開關控制單 元中包括馬達正轉繼電器和馬達反轉繼電器。采用了該實用新型的串激式馬達煞車控制電路結構，由于其中主要利用馬達斷電 后提供的定子電源使定子產(chǎn)生制動磁場，并通過制動磁場建立與慣性旋轉的馬達轉子交互 作用切割磁力線，從而使馬達轉子煞車制動且產(chǎn)生反電動勢，從而能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的煞車效 果，并可通過電阻大小調(diào)整制動磁場能量，從而改善了各種場合的電動機所需要求；另一方 面，當馬達操作完成后，定子仍持續(xù)供電，利用煞車時產(chǎn)生出來的反電動勢驅(qū)使與轉子回路 串聯(lián)的繼電器激磁，由于磁場制動作用，轉子旋轉速度下降，其轉子產(chǎn)生出來的反電動勢隨 的下降，當反電動勢功率降低至繼電器無法激磁動作時，繼電器失磁進而切斷定子的外加 電源，因此采用此回授控制繼電器方式，從而純粹以繼電器控制組件取代既有機械結構或 復雜電子回路構成的煞車控制裝置，并有效地達到了結構精簡化與降低成本等符合經(jīng)濟實 益的目的，確保了電氣煞車性能，大大提升了產(chǎn)品可靠度，成本較低，工作性能穩(wěn)定可靠，適 用范圍較為廣泛。

圖1為本實用新型的串激式馬達煞車控制電路結構中的功能模塊示意圖。圖2為本實用新型的串激式馬達煞車控制電路結構的較佳實施例電路原理圖。[0014]圖3為圖2中馬達正轉時電路連接原理圖。圖4為圖2中馬達逆轉時電路連接原理圖。圖5為圖3、4中馬達斷電后產(chǎn)生制動磁場的電路連接原理圖。圖6為圖5中產(chǎn)生制動磁場后反電動勢回授控制電路連接原理圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本實用新型的技術內(nèi)容，特舉以下實施例詳細說明。請參閱圖1所示，該串激式馬達煞車控制電路結構，包括一可正反轉的馬達50和 電源，其中，所述的電路結構中還包括主控單元10、開關切換單元20、煞車控制單元40和回 授單元30，所述的電源分別與所述的主控單元10、開關切換單元20、煞車控制單元40和回 授單元30均相連接，所述的主控單元10依次通過所述的開關切換單元20、煞車控制單元 40與所述的可正反轉的馬達50相連接，且所述的可正反轉的馬達50通過所述的回授單元 30與所述的煞車控制單元40相連接。再請參閱圖2所示，該串激式馬達煞車控制電路結構中，所述的可正反轉的馬達 包括馬達定子52和馬達轉子51，所述的開關切換單元包括馬達正轉繼電器(X繼電器)第 二接點102、馬達正轉繼電器第三接點103、馬達正轉繼電器第四接點104、馬達正轉繼電器 第五接點105、馬達正轉繼電器第七接點107、馬達反轉繼電器(Y繼電器)第二接點112、馬 達反轉繼電器第三接點113、馬達反轉繼電器第四接點114、馬達反轉繼電器第五接點115、 馬達反轉繼電器第七接點117、第二電阻R2、自保持繼電器(D繼電器)第二接點412和自保 持繼電器第三接點413，所述的馬達正轉繼電器第二接點依次與所述的回授單元、馬達轉子 51、馬達反轉繼電器第七接點、馬達定子52、馬達正轉繼電器第三接點相串聯(lián)且與所述的主 控單元相并聯(lián)，所述的第二電阻R2的一端連接于所述的主控單元，該第二電阻R2的另一端 依次串聯(lián)所述的馬達正轉繼電器第四接點、馬達反轉繼電器第四接點、自保持繼電器第二 接點并接入所述的馬達反轉繼電器第七接點和馬達定子52之間，所述的馬達反轉繼電器 第二接點的一端連接于所述的主控單元，且該馬達反轉繼電器第二接點的另一端接入所述 的馬達轉子51和馬達反轉繼電器第七接點之間，所述的馬達正轉繼電器第七接點的一端 連接于所述的回授單元，該馬達正轉繼電器第七接點的另一端接入所述的馬達反轉繼電器 第七接點和馬達定子52之間，所述的自保持繼電器第三接點依次與所述的馬達正轉繼電 器第五接點、馬達反轉繼電器第五接點相串聯(lián)且和所述的馬達反轉繼電器第三接點均并聯(lián) 跨接于所述的馬達正轉繼電器第三接點的兩端。該串激式馬達煞車控制電路結構中，所述的回授單元包括第一電阻R1、第一煞車 繼電器(F繼電器)、馬達正轉繼電器第六接點106、馬達反轉繼電器第六接點116，所述的馬 達正轉繼電器第六接點依次與所述的馬達反轉繼電器第六接點、第一煞車繼電器相串聯(lián)且 與所述的第一電阻Rl并聯(lián)后接于所述的馬達正轉繼電器第二接點和馬達轉子51之間。該串激式馬達煞車控制電路結構中的煞車控制單元包括自保持繼電器(D繼電 器)、第二煞車繼電器(E繼電器)、自保持繼電器第一接點411、馬達正轉繼電器第一接點 101、馬達反轉繼電器第一接點111、第一煞車繼電器第一接點311、第一煞車繼電器第二接 點312和第二煞車繼電器接點421，所述的馬達正轉繼電器第一接點依次與所述的第二煞 車繼電器接點、自保持繼電器相串聯(lián)且與所述的主控單元相并聯(lián)，所述的自保持繼電器第一接點和馬達反轉繼電器第一接點均并聯(lián)跨接于所述的馬達正轉繼電器第一接點的兩端， 所述的第一煞車繼電器第一接點并聯(lián)跨接于所述的第二煞車繼電器接點的兩端，所述的第 一煞車繼電器第二接點的一端接入所述的馬達正轉繼電器第一接點和第二煞車繼電器接 點之間，且該第一煞車繼電器第二接點的另一端通過所述的第二煞車繼電器接入所述的第 二煞車繼電器接點和自保持繼電器之間。該串激式馬達煞車控制電路結構中的主控單元為開關控制單元，且該開關控制單 元中包括馬達正轉繼電器(X繼電器)和馬達反轉繼電器(Y繼電器)。在實際使用當中，請參閱圖1和圖2所示，該串激式馬達煞車結構，包括一主控單 元10、開關切換單元20、回授單元30、煞車控制單元40、可正反轉的馬達50，其中開關切換單元與主控單元連接，該開關切換單元可受于主控單元以切換馬達正反 運轉方向，及切換接點供應定子電源的單元；回授單元為一繼電器及電阻與馬達轉子連接 的回路，可藉由反電動勢能量的變化控制煞車控制單元接點切換；煞車控制單元與開關切 換單元及回授單元連接，主控單元斷電后，可藉由該單元切換開關切換單元的電源予馬達 定子產(chǎn)生制動磁場。且利用回授單元的控制，切換煞車控制單元以切斷馬達定子電源。同時，所述主控單元10為一種開關控制單元，其內(nèi)有X繼電器及Y繼電器的設置， 并連接開關切換單元20，可依據(jù)操作者選擇馬達50正反轉方向。所述開關切換單元20為馬達轉子51、馬達定子52及回授單元30連接，藉由主控 單元10及開關切換單元20可控制馬達轉子51旋轉方向及切換馬達定子40的場磁作用， 其中利用連接的回授單元30可切換煞車控制單元40，該單元用以切換馬達動作的回路單兀。所述回授單元30為一與馬達轉子51連接的F繼電器31、R1電阻61所組成，可藉 由馬達轉子51產(chǎn)生的反電動勢，回授控制F繼電器激磁與失磁，進而控制煞車控制單元40 的接點切換。所述煞車控制單元40為D繼電器41及E繼電器42所組成，用以主控單元10斷 電后，接點開關電源加注于開關切換單元20的馬達定子52，并藉由回授單元30控制煞車控 制單元40的接點切換。再請參閱圖3所示，馬達正、反轉時電路接線示意圖操作馬達正轉時輸入訊號予 主控單元10，藉由主控單元10內(nèi)的X繼電器激磁，X繼電器的X接點切換，電源經(jīng)由X接點 102、Rl電阻61、馬達轉子51、Y接點117、馬達定子52及X接點103，使馬達50開始運轉， 電源亦經(jīng)由X接點101、E接點421及D繼電器41，使煞車控制單元40的D繼電器41激磁， D接點411切換于常閉接點NC，D繼電器41自保持，使操作完成主控單元10斷電后，D繼電 器41仍能持續(xù)作用。再請參閱圖4所示，操作馬達逆轉時輸入訊號予主控單元10，藉由主控單元10內(nèi) 的Y繼電器激磁，Y繼電器的Y接點切換，電源經(jīng)由Y接點112、馬達轉子51、Rl電阻61、X 接點107、馬達定子52及Y接點113，使馬達50開始運轉，電源亦經(jīng)由Y接點111、E接點 421及D繼電器41，使煞車控制單元40的D繼電器41激磁，D接點411切換于常閉接點NC， D繼電器41自保持，使操作完成主控單元10斷電后，D繼電器41仍能持續(xù)作用。再請參閱圖5所示，操作完成，主控單元10電源切斷，X或Y接點切換，馬達轉子 51及馬達定子52斷電，藉由D繼電器41激磁，使D接點412及D接點413切換于常閉接點NC，電源經(jīng)由R2電阻62、X接點104、Y接點114、D接點412、馬達定子52、D接點413、X接 點105、Y接點115，使馬達定子52通電產(chǎn)生制動磁場。再請參閱圖6所示，建立制動磁場后，藉由馬達轉子51慣性旋轉，切割磁力線轉子 產(chǎn)生制動效果，使馬達轉子51慣性轉速下降并產(chǎn)生反電動勢。反電動勢一端經(jīng)由Rl電阻 61及連接的F繼電器31、Y接點116、Χ接點106通過X接點107及Y接點117至馬達轉子 51形成一回圈。當反電動勢產(chǎn)生并激磁F繼電器31時，煞車控制單元40的F接點311及 F接點312接點切換于常閉接點NC，其中F接點311接續(xù)D繼電器41的保持回路，F(xiàn)接點 312接點切換后激磁E繼電器42，使E接點421切換于常開接點Ν0，此時D繼電器41的自 保持由E接點421轉為F接點311及F接點312，藉由轉子煞車效果，慣性旋轉速度下降，所 產(chǎn)生的反電動勢功率降低，直至F繼電器31無法吸附失磁，進而切斷D繼電器41，使D接點 412及D接點413切換于常開接點Ν0，因此可延遲切斷馬達定子52的供應電源?，F(xiàn)有技術中的延遲器無回授控制功能且僅能提供固定單一延遲時間，無法有效掌 握各式串激馬達最佳煞車時間點，造成煞車時間過快或過慢，影響煞車穩(wěn)定性。采用本實用新型的煞車回路，可有效解決其不穩(wěn)定現(xiàn)象，不同型式串激馬達皆可 提供自動回授作用的斷電系統(tǒng)，確實地將馬達于停止時自動切斷外加的磁場電源，更提升 煞車作用靈敏性，且兼能控制馬達正、反轉煞車的手段，促使整個煞車系統(tǒng)精簡化，提升煞 車系統(tǒng)的整體價值。采用了上述的串激式馬達煞車控制電路結構，由于其中主要利用馬達斷電后提供 的定子電源使定子產(chǎn)生制動磁場，并通過制動磁場建立與慣性旋轉的馬達轉子交互作用切 割磁力線，從而使馬達轉子煞車制動且產(chǎn)生反電動勢，從而能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的煞車效果，并可 通過電阻大小調(diào)整制動磁場能量，從而改善了各種場合的電動機所需要求；另一方面，當 馬達操作完成后，定子仍持續(xù)供電，利用煞車時產(chǎn)生出來的反電動勢驅(qū)使與轉子回路串聯(lián) 的繼電器激磁，由于磁場制動作用，轉子旋轉速度下降，其轉子產(chǎn)生出來的反電動勢隨的下 降，當反電動勢功率降低至繼電器無法激磁動作時，繼電器失磁進而切斷定子的外加電源， 因此采用此回授控制繼電器方式，從而純粹以繼電器控制組件取代既有機械結構或復雜電 子回路構成的煞車控制裝置，并有效地達到了結構精簡化與降低成本等符合經(jīng)濟實益的目 的，確保了電氣煞車性能，大大提升了產(chǎn)品可靠度，成本較低，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍 較為廣泛。在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以 作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是 說明性的而非限制性的。
權利要求1.一種串激式馬達煞車控制電路結構，包括一可正反轉的馬達和電源，其特征在于，所 述的電路結構中還包括主控單元、開關切換單元、煞車控制單元和回授單元，所述的電源分 別與所述的主控單元、開關切換單元、煞車控制單元和回授單元均相連接，所述的主控單元 依次通過所述的開關切換單元、煞車控制單元與所述的可正反轉的馬達相連接，且所述的 可正反轉的馬達通過所述的回授單元與所述的煞車控制單元相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的串激式馬達煞車控制電路結構，其特征在于，所述的可正反轉 的馬達包括馬達定子(5 和馬達轉子(51)，所述的開關切換單元包括馬達正轉繼電器第二 接點、馬達正轉繼電器第三接點、馬達正轉繼電器第四接點、馬達正轉繼電器第五接點、馬達 正轉繼電器第七接點、馬達反轉繼電器第二接點、馬達反轉繼電器第三接點、馬達反轉繼電器 第四接點、馬達反轉繼電器第五接點、馬達反轉繼電器第七接點、第二電阻(R2)、自保持繼電 器第二接點和自保持繼電器第三接點，所述的馬達正轉繼電器第二接點依次與所述的回授單 元、馬達轉子(51)、馬達反轉繼電器第七接點、馬達定子(52)、馬達正轉繼電器第三接點相串 聯(lián)且與所述的主控單元相并聯(lián)，所述的第二電阻(R2)的一端連接于所述的主控單元，該第二 電阻(R2)的另一端依次串聯(lián)所述的馬達正轉繼電器第四接點、馬達反轉繼電器第四接點、自 保持繼電器第二接點并接入所述的馬達反轉繼電器第七接點和馬達定子(5 之間，所述的 馬達反轉繼電器第二接點的一端連接于所述的主控單元，且該馬達反轉繼電器第二接點的另 一端接入所述的馬達轉子(51)和馬達反轉繼電器第七接點之間，所述的馬達正轉繼電器第 七接點的一端連接于所述的回授單元，該馬達正轉繼電器第七接點的另一端接入所述的馬達 反轉繼電器第七接點和馬達定子(5 之間，所述的自保持繼電器第三接點依次與所述的馬 達正轉繼電器第五接點、馬達反轉繼電器第五接點相串聯(lián)且和所述的馬達反轉繼電器第三接 點均并聯(lián)跨接于所述的馬達正轉繼電器第三接點的兩端。
3.根據(jù)權利要求2所述的串激式馬達煞車控制電路結構，其特征在于，所述的回授單 元包括第一電阻(Rl)、第一煞車繼電器、馬達正轉繼電器第六接點、馬達反轉繼電器第六接 點，所述的馬達正轉繼電器第六接點依次與所述的馬達反轉繼電器第六接點、第一煞車繼 電器相串聯(lián)且與所述的第一電阻(Rl)并聯(lián)后接于所述的馬達正轉繼電器第二接點和馬達 轉子(51)之間。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的串激式馬達煞車控制電路結構，其特征在于，所 述的煞車控制單元包括自保持繼電器、第二煞車繼電器、自保持繼電器第一接點、馬達正轉 繼電器第一接點、馬達反轉繼電器第一接點、第一煞車繼電器第一接點、第一煞車繼電器第 二接點和第二煞車繼電器接點，所述的馬達正轉繼電器第一接點依次與所述的第二煞車繼 電器接點、自保持繼電器相串聯(lián)且與所述的主控單元相并聯(lián)，所述的自保持繼電器第一接 點和馬達反轉繼電器第一接點均并聯(lián)跨接于所述的馬達正轉繼電器第一接點的兩端，所述 的第一煞車繼電器第一接點并聯(lián)跨接于所述的第二煞車繼電器接點的兩端，所述的第一煞 車繼電器第二接點的一端接入所述的馬達正轉繼電器第一接點和第二煞車繼電器接點之 間，且該第一煞車繼電器第二接點的另一端通過所述的第二煞車繼電器接入所述的第二煞 車繼電器接點和自保持繼電器之間。
5.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的串激式馬達煞車控制電路結構，其特征在于，所 述的主控單元為開關控制單元，且該開關控制單元中包括馬達正轉繼電器和馬達反轉繼電器。
專利摘要本實用新型涉及一種串激式馬達煞車控制電路結構，其中包括可正反轉的馬達、主控單元、開關切換單元、回授單元及煞車控制單元；主要利用外加電源予馬達定子產(chǎn)生制動磁場使馬達轉子煞車并切割磁力線，切割磁力線所產(chǎn)生的反電動勢激磁繼電器，使繼電器回授控制磁場電源，待馬達轉子轉速下降反電動勢無法持續(xù)激磁繼電器，使繼電器失磁進而切斷定子的外加電源，以完成馬達煞車的操作。采用該種結構的串激式馬達煞車控制電路結構，可有效控制煞車力量，能夠在短時間完成煞車動作，并通過回授作用，使煞車系統(tǒng)精簡化更提升煞車系統(tǒng)整體價值，達到了降低成本的目的，確保了電氣煞車性能，提升了產(chǎn)品可靠度，成本較低，工作性能穩(wěn)定可靠，適用范圍較廣泛。
文檔編號H02P3/22GK201854228SQ201020620149
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者余銘容, 林瑞賢, 梁育維, 蔡文淵 申請人:江蘇中興創(chuàng)元高壓電氣有限公司