[发明专利]一种用于电机制动的制动装置及制动方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，特别是涉及一种用于电机制动的制动装置及制动方法。

背景技术

现在许多场合都需要电机在短时间内停机，这就需要电机有刹车制动功能。现有的制动方式有机械刹车和电磁开关刹车两种，机械刹车主要是通过提高摩擦力来达到制动的目的，其存在可靠性差、加工工艺复杂的缺点。电磁刹车是在电机的尾部有一个电磁抱刹，电机通电时它也通电吸合，这时它对电机不制动，当电机断电时它也断电，抱刹在弹簧的作用下刹住电机。电磁刹车存在成本高、电机带电等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、性能安全可靠的用于电机制动的制动装置及制动方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种用于电机制动的制动装置，所述制动装置包括：状态检测装置，用于检测电机的通、断电状态；储能装置，用于存储电能及对电机绕组放电；转换执行装置，当电机通电工作时，控制所述储能装置充电；当电机断电时，控制所述储能装置对电机绕组放电。

其中，所述储能装置为超级电容器。

其中，所述电机为单相电动机。

其中，所述超级电容器与单相电动机的运转电容通过限压充电装置并联在一起。

其中，所述转换执行装置为开关、继电器或单稳态触发器。

另一方面，本发明还提供一种用于电机制动的制动方法，所述方法包括以下步骤：当电机正常工作时，对储能装置充电蓄能；当电机断电时，所述储能装置对电机绕组放电。

其中，所述储能装置为超级电容器。

上述技术方案具有如下优点：本发明与机械刹车和电磁刹车相比，具有结构更简单、性能更安全可靠的优点，通过改变电压可以灵活的控制电机制动的时间。在实际使用过程中具有广泛的适用性和可操作性。

附图说明

图1是本发明实施例的一种制动装置的结构示意图；

图2是本发明实施例的另一种制动装置的结构示意图；

图3是本发明实施例的再一种制动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

结合图1～3，本发明所涉及的制动装置包括：状态检测装置、储能装置和转换执行装置。其中状态检测装置用于检测电机的工作状态，储能装置优选为超级电容器，转换执行装置可以为开关或继电器，也可以为单稳态触发器。本实施例的制动装置优先用于电机的制动，特别是用于单相电动机的制动。超级电容在起动时和单相电动机的运转电容通过限压充电装置并联在一起，能增加起动转矩，减少起动电流，加快起动时间。限压充电装置和状态检测装置只要采用现有的具有限压充电功能和电压检测功能的装置即可。限压充电装置可以与状态检测装置集成在一起，以缩小体积。

利用上述制动装置对电机进行制动的方法包括以下步骤：

判断电机的工作状态，当电机正常工作时，由状态判断部分判断出电机的状态，对超级电容器充电蓄能；当电机断电时，由状态判断部分判断出电机状态后，由执行部分把超级电容器所蓄电能加到电机绕组上。因为超级电容所蓄的是直流电，电机绕组通过直流电就产生一个恒定的磁场，转子在恒定的磁场中旋转就会产生制动力，从而达到刹车效果。

超级电容器(supercapacitor，ultracapacitor)，又叫双电层电容器(E1ectrical Doule-Layer Capacitor)、电化学电容器(ElectrochemcialCapacitor，EC)，黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。它是一种电化学元件，但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。

双电层电容器与铝电解电容器相比内阻较大，因此，可在无负载电阻情况下直接充电，如果出现过电压充电的情况，双电层电容器将会开路而不致损坏器件，这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。同时，双电层电容器与可充电电池相比，可进行不限流充电，且充电次数可达10⁶次以上，因此双电层电容不但具有电容的特性，同时也具有电池特性，是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件。