电机抱闸检测装置

文档序号:10947 发布日期:2021-09-17 浏览:43次 >En<

阅读说明:本技术 电机抱闸检测装置 (Motor band-type brake detection device ) 是由 付世强 于 2021-06-04 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电机抱闸检测装置,包括制动盘和抱闸装置动块,所述抱闸装置动块沿电机轴向移动时与制动盘压住以使电机制动;被感应装置,设置在所述制动盘上并与电机转子同轴旋转;感应装置,设置在所述抱闸装置动块上随抱闸装置动块轴向移动;信号模块,接受感应装置输出的感应电压信号,并输出被感应装置相对于感应装置的轴向位移信号。本发明结构实用简洁、成本优势明显,能有效地测量电机转速及抱闸动作,确保电机具有可靠的起动、加减速、制动性能及便利的寿命维护保养,可广泛应用于当前各种电机中。(The invention discloses a motor brake detection device which comprises a brake disc and a brake device moving block, wherein the brake device moving block is pressed against the brake disc when moving along the axial direction of a motor so as to brake the motor; the induced device is arranged on the brake disc and rotates coaxially with the motor rotor; the induction device is arranged on the moving block of the band-type brake device and moves along with the moving block of the band-type brake device in the axial direction; and the signal module receives the induced voltage signal output by the induction device and outputs an axial displacement signal of the induced device relative to the induction device. The invention has the advantages of practical and simple structure and obvious cost advantage, can effectively measure the rotating speed and the brake action of the motor, ensures that the motor has reliable starting, acceleration and deceleration, braking performance and convenient service life maintenance, and can be widely applied to various current motors.)

电机抱闸检测装置

技术领域

本发明涉及机电领域,具体涉及一种电机抱闸检测装置。

背景技术

抱闸检测装置是用于检测电机运行中间抱闸是否打开,防止出现脱闸运行,如电梯中,当电梯轿厢处于静止且曳引机处于失电状态下防止电梯再移动的机电装置。

现有的抱闸检测装置通常是使用机械开关来进行抱闸状态检测,如CN101619750A、CN104891379A中所述,但是机械开关精度较低、可靠性相对较差,故障误报率高。同时存在运动疲劳后功能丧失的风险,这样会导致电机拖闸运行,导致电机烧毁。

目前预防这些问题的发生,只能通过维保人员的定期检查和保养,对专业人员的技术素质要求很高,无形中增加了维保成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是,提供一种电机抱闸检测装置,能够同时测量电机转子运动和/或位置信息及抱闸状态,结构简单安装方便,使用寿命长,集成度高,同时可以电机的保养或寿命终止做可靠的预警。

为了解决上述技术问题,本发明公开了一种电机抱闸检测装置,包括:电机抱闸装置,包括制动盘和抱闸装置动块,所述抱闸装置动块沿电机轴向移动时与制动盘压住以使电机制动;被感应装置,设置在所述制动盘上并与电机转子同轴旋转;感应装置,设置在所述抱闸装置动块上随抱闸装置动块轴向移动;信号模块,接受感应装置输出的感应电压信号,并输出被感应装置相对于感应装置的轴向位移信号。

优选地,所述感应装置包括线圈组、感应头、承载体和接线部;每个线圈组包括承载体的内周面上间隔分布的多个线圈芯以及绕制在线圈芯上的线圈,接线部设置在承载体上且连接各线圈;各感应头环绕设置形成一内空间;所有线圈组上的线圈包括励磁线圈和感应线圈;所述被感应装置容纳于所述内空间内,被感应装置的外表面具有周期性分布的弧状凹凸型设置;被感应装置可相对感应装置运动,使得感应装置的感应头内端面与被感应装置的外表面之间的间隙可变。

优选地,所述信号模块包括:励磁电路,用于提供感应装置中励磁线圈的励磁信号;解码电路,用于接收感应装置输出的感应电压信号解码后输出为转子的速度信号传输至电机系统;处理电路,用于接收感应装置输出的感应电压信号并经过数据运算后输出被感应装置相对于感应装置的轴向位移信号。

优选地,所述电机抱闸装置还包括:抱闸装置定块,用于使所述抱闸装置动块复位。

优选地,各感应头的内端面沿电机轴向为斜面,所述内空间的内表面呈锥形;或者各感应头的内端面沿电机轴向为平面,所述内空间的内表面呈圆柱形。

优选地,被感应装置外表面为圆柱形或锥形。

优选地,被感应装置外表面呈装配后与感应头的内表面平行。

优选地,所述线圈组为至少6组。

优选地,所有线圈组上的设置有至少一个励磁线圈和2个感应线圈。

优选地,所述被感应装置的外表面具有周期性分布的弧状凹凸型设置呈十字形、梅花形、椭圆形或角为弧形的三角形。

本发明解决了机械检测开关精度较低、可靠性相对较差,故障误报率高的问题。本发明所提供的检测装置结构简单安装方便,稳定性高、使用寿命长,集成度高,易于前期安装及后期维护保养、成本节约等优点,可广泛应用于各类电机中。

附图说明

图1为本发明的电机抱闸检测装置的一较佳实施例示意图。

图2为本发明电机抱闸检测装置中的感应装置示意图。

图3a~图3d为本发明电机抱闸检测装置中的被感应装置示意图。

图4本发明的电机抱闸检测装置的信号模块原理示意图。

图5为本发明的电机抱闸检测装置输出电压幅度与空气间隙的输出波形图。

图6为本发明的电机抱闸检测装置原理信号图示。

图7为本发明的电机抱闸检测装置的另一较佳实施例的示意图。

附图标记说明:

1 感应装置 11 线圈

12 感应头 13 承载体

14 接线部 2 被感应装置

22 弧状凹凸型设置 23 感应片

3 信号模块 31 励磁电路

32 解码电路 33 处理电路

41 电机轴 42 电机定子

43 制动盘 44 抱闸装置定块

45 抱闸装置动块 48 感应间隙

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图4所示,本发明的电机抱闸检测装置包括电机轴41、电机定子42、制动盘43、抱闸装置定块44、抱闸装置动块45、感应装置1、被感应装置2及感应气隙48,感应装置1装配在抱闸装置动块45上,被感应装置2装配在制动盘43上且与电机轴41同轴旋转,感应装置1和被感应装置2同轴装配,且被感应装置2位于感应装置1的内空间15内,感应装置1与被感应装置2之间存在间隙。本发明的电机抱闸检测装置包括还包括一个信号模块3,用于提供励磁信号,以及接收感应装置 1输出的感应电压信号并解码后处理成速度信号及经过处理电路处理后输出感应装置位移信号。

如图2和图3a-图3d进一步示出了感应装置1和被感应装置2。

感应装置1如图2所示,包括线圈11、感应头12、承载体13、接线部14;承载体13呈环形,且有安装缺口,可以方便的固定在电机的抱闸装置的动块轴上,而不需要借助于支架固定;在承载体13的内周面上均匀间隔分布有多个线圈芯,所述线圈11设置在所述线圈芯上,线圈11的内侧为从线圈芯延伸出或连接线圈芯的感应头 12。感应头12的作用是加强电磁感应现象,优选地,线圈芯和感应头12的材料均采用矽钢。感应头12的内端面12a为斜面,主要为了与被感应装置2的内空间具有的斜面相适配,以便更好地让感应线圈产生感应电压信号且可以让感应装置随着抱闸检测装置的动块运动时,与被感应装置间产生距离不同的空气间隙;接线部14设置在承载体13上,并且连接各线圈11;该接线部14可以是一个接线端,或者可以是连接线圈的线束。

线圈11数量为至少6个,也可以为10、12、15个,线圈11分为励磁线圈和感应线圈,励磁线圈至少一个;多个感应线圈可以分为2组或以上。

如图3a-图3d所示,所述被感应装置2包括一个用于安装固定的内空间,且内表面呈斜面,被感应装置2的外表面具有周期性分布的弧状凹凸型设置22;周期性分布的弧状凹凸型设置22可以表现为图3a所示的十字形,或者分别如图3b、图3c、图 3d所示的椭圆形、类三角形、梅花形;其中梅花形可以是五瓣、六瓣……以及大于六瓣的梅花形;被感应装置2由金属或多金属混合物或金属与非金属混合物一体成型,或多片感应片23层叠成型,比如采用矽钢片层叠压合成型;被感应装置2上的弧状凹凸型设置22应连续地,周期性地分布在被感应装置的外表面。

如图4所示,信号模块3包括励磁电路31、解码电路32、处理电路33;励磁电路31可以提供感应装置1中励磁线圈的励磁信号,解码电路32接收感应装置1输出的感应电压信号解码后输出为转子的速度信号传输至电机系统,处理电路33接收感应装置1输出的感应电压信号,经过数据运算,输出被感应装置相对于感应装置的轴向位移信号。

下面进一步说明本装置如何实现电机轴向位移的测量。

图5示出了用于测量的电机装配本装置后,感应装置输出电压幅度与空气间隙的输出波形图,被感应装置旋转时,被感应装置2外周面周期性分布的弧状凹凸设置22 的凹部斜面和凸部斜面与感应装置1上周期间隔分布的感应头12斜面的相对磁导率发生变化,从而感应装置1输出的感应电压也发生变化,所产生的感应电压随着被感应装置2的周向上周期分布的弧状凹凸设置22的不同而发生相对地周期性的变化。

当本装置安装完毕后,电机旋转时,抱闸装置处于打开状态,感应装置与被感应装置的装配间隙是不变的,输出的电压信号最大幅度也是恒定的,只有当抱闸装置闭合时,感应装置1会随抱闸装置的动块运动并抱紧电机轴,产生制动效果,这时感应装置1与被感应装置2间的气隙会改变,感应磁导率会随之改变,从而导致输出电压信号幅度最大值变化。

通过处理电路33的电压采集,时时监控电机转子旋转时的感应装置输出电压信号幅度的最大值,通过处理电路33内部的阈值比较器,判断抱闸装置是处于打开还是闭合状态。

更优的方式是,通过处理电路33对感应装置1输出的电压信号进行AD采集并转化为位移数据,如正向位移、反向位移,传输到控制系统,可以时时检测抱闸的磨损程度,用作故障预警或维保监控。

当电机的抱闸装置为打开时,感应间隙48处于最大位置,此时感应头12的相对磁导率也为最小,励磁线圈由信号模块3提供励磁电压,感应装置1的感应线圈用来感应被感应装置2围绕感应装置1旋转运动时由于间隙相对磁导率的变化产生感应电压信号;信号模块3对感应装置1采集到的感应电压信号进行解码及抱闸动块的位移计算,并将处理的转速信号以模拟量方式输出,位移信号以数字信号进行通讯,如CAN、 RS485、RS232等。

如图6所示为本装置电机抱闸打开,感应装置与被感应装置的感应间隙约为 0.5~0.6mm,感应装置实际输出感应电压波形图如虚线所示。

电机抱闸关闭,感应装置与被感应装置的感应间隙约为0.15~0.2mm,感应装置实际输出感应电压波形图如实线所示。

处理电路33通过对感应电压最大值进行比较,输出电机转子位移数据,实现故障预警或物联网监控电机转子位移状态。

如图7所示,所示的被感应装置2,也可以是圆柱形,装配使用时有感应装置1 内周面为锥形。

更多的示意(图未示出)为感应装置1内周面是圆柱形,装配使用时有被感应装置2外周面为锥形。

更多的示意(图未示出)为感应装置1内周面为圆柱形,被感应装置2外周面也为圆柱形,装配时交叉重叠部分可以随着感应间隙的变化而变化。均可以实现上述功能。

本发明结构实用简洁、成本优势明显,能有效地测量电机转速及抱闸动作,确保电机具有可靠的起动、加减速、制动性能及便利的寿命维护保养,可广泛应用于当前各种电机中。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。

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