專利名稱：一種測試臺電動剎車保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測試臺電動剎車保護裝置。
背景技術(shù)：
各種電力拖動測試臺一般都采用自動保護裝置，保護安裝在測試臺上的被測試元 件、部件和系統(tǒng)的安全，保護測試環(huán)境和測試人員的安全。保護的模式共有3種第一方保護、第二方保護和第三方保護。第一方保護功能是 由測試臺測控系統(tǒng)自身實現(xiàn)的保護功能。第二方保護功能是由測試臺被測試件實現(xiàn)的保護 功能。第三方保護功能是由獨立于第一方和第二方的監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的保護功能。目前常見的保護裝置全部設(shè)置在測試臺的測控系統(tǒng)內(nèi)部，是測試臺測控系統(tǒng)的一 部分，屬于第一方保護功能。常見的保護方案之一，是在測試臺的計算機測控軟件中設(shè)置保護功能子程序，對 測速電機等傳感器的測量參數(shù)進行采集和運算，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)閾值，在出現(xiàn)超速等異常 運動狀態(tài)時，通過測控系統(tǒng)實施剎車控制，或者切斷電動機功放電路的電源或輸出。常見的保護方案之二，是在測控系統(tǒng)的功放模塊中設(shè)置保護電路，實現(xiàn)過壓欠壓 保護、過流保護、失速保護等功能，一旦電機驅(qū)動回路的電壓、電流等測量參數(shù)超出設(shè)定閾 值，保護電路立刻切斷功放模塊的電源或輸出。無論是測控軟件中設(shè)置的保護功能子程序，還是測控系統(tǒng)功放模塊中設(shè)置的保護 電路，均需要測控系統(tǒng)始終提供正常的工作電源，同時需要系統(tǒng)中的部分電路處于正常工 作狀態(tài)。在目前使用中的各種電力拖動測試臺中，測控系統(tǒng)內(nèi)部的自動保護裝置存在以下 三個問題第一，采用第一方保護功能，在測控系統(tǒng)失控時，保護功能有可能同時失效。第二，測控系統(tǒng)功放模塊中設(shè)置的保護電路，電動機功放電路中的保護電路均不 具備剎車功能。第三，目前使用的保護方案均無法實現(xiàn)第二方和第三方安全保護功能。因此，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)急需一種測試臺電動剎車保護裝置，應(yīng)用于慣性裝置測試臺、 模擬測試臺、仿真測試臺、離心機等各種電力拖動測試臺，在測試臺的速度、加速度和電機 電流超出設(shè)定范圍或測控系統(tǒng)失控飛車時啟動剎車功能，實施第二方或第三方安全保護方 案，保護測試臺上安裝的被測試元件、部件和系統(tǒng)的安全，保護測試環(huán)境和參試人員的安 全。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種測試臺電動剎車保護裝置，實現(xiàn)第二方或第三方安全保護 方案，保護測試臺上安裝的被測試元件、部件和系統(tǒng)的安全，保護測試環(huán)境和參試人員的安 全。本實用新型是這樣實現(xiàn)的[0014]一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，包含保護控制模塊、剎車切換開關(guān)、 能耗阻抗和電源模塊；該保護控制模塊接收保護設(shè)置和監(jiān)測信號，判斷是否需要剎車，并將 判斷結(jié)果輸出至該剎車切換開關(guān)；該剎車切換開關(guān)連接測試臺測控系統(tǒng)功放輸出、電動機 驅(qū)動和該能耗阻抗；該電源模塊為該保護控制模塊和該剎車切換開關(guān)供電。在本實用新型的其中一個實施例中揭露的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征 在于，還包含阻抗切換開關(guān)；該阻抗切換開關(guān)具有公共端Bru控制端Kn和η個選端C ；該剎 車切換開關(guān)具有選端P、公共端B、選端C和控制端K ；該剎車切換開關(guān)的選端P接收測控系 統(tǒng)功放輸出，公共端B接收電動機驅(qū)動，選端C連接該阻抗切換開關(guān)的公共端Βη，控制端K 連接該保護控制模塊的Cl端；該阻抗切換開關(guān)的控制端Kn連接該保護控制模塊的C2端， η個選端C連接該多級能耗阻抗；該能耗阻抗為多級能耗阻抗，該多級能耗阻抗具有η個能 耗阻抗。η為大于等于1的任意自然數(shù)。在本實用新型的其中一個實施例中揭露了一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征 在于，還包含第一插座，外接測控系統(tǒng)；第二插座，外接電動機；第三插座，外接監(jiān)測裝置； 第四插座，外接保護設(shè)置；該第一插座的一端連接該第二插座的一端和η個能耗阻抗，另一 端連接該剎車切換開關(guān)的選端P ；該第二插座的另一端連接該剎車切換開關(guān)的公共端B ；該 第三插座和該第四插座連接該保護控制模塊的輸入端。在本實用新型的其中一個實施例中揭露了一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征 在于，該監(jiān)測信號來自于測試臺上安裝的被測試件。在本實用新型的其中一個實施例中揭露了一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征 在于，該監(jiān)測信號來自于安裝在獨立于測試臺和被測試件之外的第三方監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)測裝置為至少如下之一測速電機、測速電路、陀螺儀、加速度計、霍爾傳感 器、光電器件，測量機械結(jié)構(gòu)運動并產(chǎn)生監(jiān)測信號。該監(jiān)測裝置為監(jiān)視攝像系統(tǒng)，通過圖像分析，判斷機械結(jié)構(gòu)的運動狀態(tài)，產(chǎn)生檢測信號。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(1)可提供第二方保護與第三方保護。(2)安全性高。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型的測試臺電動剎車保護裝置應(yīng)用系統(tǒng)方框圖；圖2為本實用新型的測試臺電動剎車保護裝置結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型的測試臺電動剎車保護裝置的另一個詳細結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的一種測試臺電動剎車保護裝置作進一步詳細描 述。但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結(jié)構(gòu)、相似方法及其 相似變化，均應(yīng)列入本實用新型的保護范圍。[0030]圖1所示為本實用新型的測試臺電動剎車保護裝置的應(yīng)用方框圖，測試臺110設(shè) 置有測控系統(tǒng)111，機械結(jié)構(gòu)112、電動機113和傳感器114。測控系統(tǒng)的功放輸出131連接 至測試臺電動剎車保護裝置101，由測試臺電動剎車保護裝置101輸出電動機驅(qū)動132到電 動機113。監(jiān)測裝置102—端連接機械結(jié)構(gòu)112，另一端連接測試臺電動剎車保護裝置101， 監(jiān)測裝置102監(jiān)測機械結(jié)構(gòu)112的運動參數(shù)，產(chǎn)生監(jiān)測信號122并輸出到測試臺電動剎車 保護裝置101。測試臺電動剎車保護裝置101根據(jù)保護設(shè)置121的數(shù)據(jù)和監(jiān)測信號122判 斷電動機113的運行狀態(tài)是否正常，在異常的情況下，發(fā)出報警信號并輸出電動機驅(qū)動132 至電動機113，執(zhí)行剎車。監(jiān)測裝置102可以為測速電機、測速電路、陀螺儀、加速度計、霍爾傳感器、光電 器件等測量機械結(jié)構(gòu)運動的部件，測量機械結(jié)構(gòu)運動并產(chǎn)生監(jiān)測信號；也可以為監(jiān)視攝像 系統(tǒng)，通過圖像分析，判斷機械結(jié)構(gòu)的運動狀態(tài)，產(chǎn)生檢測信號。監(jiān)測裝置102可以為在測試臺110上安裝的被測試件。測試件將敏感到的監(jiān)測信 號122傳送到測試臺電動剎車保護裝置101，由測試臺電動剎車保護裝置101根據(jù)保護設(shè)置 121的數(shù)據(jù)實施第二方安全保護方案。監(jiān)測裝置102可以為安裝在獨立于測試臺110和被測試件之外的第三方監(jiān)控系統(tǒng) 中，第三方監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測裝置102監(jiān)測信號122傳送到測試臺電動剎車保護裝置101，由 測試臺電動剎車保護裝置101根據(jù)保護設(shè)置121的數(shù)據(jù)實施第三方安全保護方案。監(jiān)測信號122也可以是由測試臺電動剎車保護裝置101產(chǎn)生，方法是測試臺電動 剎車保護裝置101直接測量電動機113信號，再結(jié)合保護設(shè)置121，得到監(jiān)測信號122。測試臺電動剎車保護裝置101采用電動機能耗制動的原理。當測試臺110正常運 轉(zhuǎn)時，測試臺電動剎車保護裝置101維持測試臺110的測控系統(tǒng)功放輸出131正常連接到 電動機113。當測試臺110運動超出設(shè)定范圍或測試臺測控系統(tǒng)111失控飛車時，監(jiān)測裝 置102的監(jiān)測信號122就會超過保護設(shè)置121的數(shù)據(jù)，測試臺電動剎車保護裝置101啟動 剎車保護功能，切斷電動機113與測控系統(tǒng)功放輸出131的連接，將電動機113由電動機運 行狀態(tài)切換到大電流的發(fā)電機運行狀態(tài)，機械結(jié)構(gòu)112立即減速剎車。圖2所示為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖，具體描述了測試臺電動剎車保護裝置的結(jié)構(gòu)， 包含保護控制模塊201、剎車切換開關(guān)202、能耗阻抗203和電源模塊204。保護控制模塊201接收保護設(shè)置121的數(shù)據(jù)和監(jiān)測信號122，判斷是否需要剎車， 并將判斷結(jié)果輸出至剎車切換開關(guān)202。剎車切換開關(guān)202連接測試臺測控系統(tǒng)功放輸出131、電動機驅(qū)動132和能耗阻抗 203。當監(jiān)測信號122超出保護設(shè)置121的范圍或測控系統(tǒng)失控飛車時，保護控制模塊 201控制剎車切換開關(guān)202通過電動機驅(qū)動132將電動機113切換到能耗阻抗203，啟動剎 車功能。電源模塊204向保護控制模塊201和剎車切換開關(guān)202提供工作電源。電源模塊204相對于測試臺110的測控系統(tǒng)111具有獨立性。在測控系統(tǒng)111電 源發(fā)生故障時，仍能夠有效為保護控制模塊201和剎車切換開關(guān)202供電。圖3為本實用新型的另一個詳細的結(jié)構(gòu)圖，詳細描述了通過多級能耗阻抗實現(xiàn)電 動剎車保護裝置的結(jié)構(gòu)。包含保護控制模塊307、剎車切換開關(guān)305、多級能耗阻抗309和電源模塊308，還包含一個阻抗切換開關(guān)306。剎車切換開關(guān)305具有選端P、公共端B、選 端C和控制端K。阻抗切換開關(guān)306具有η個選端C、公共端Bn和控制端Κη。保護控制模塊307通過第四插座304接收保護設(shè)置121，通過第三插座303接收監(jiān) 測信號122，判斷是否需要剎車。保護控制模塊307的Cl端連接剎車切換開關(guān)305的控制端K。保護控制模塊307的C2端連接阻抗切換開關(guān)306的控制端Κη。剎車切換開關(guān)305的選端P通過第一插座301接收測試臺測控系統(tǒng)功放輸出131。 該功放輸出131還輸出至第二插座302和多級能耗阻抗309。剎車切換開關(guān)305的公共端B通過第二插座302接收電動機驅(qū)動132。剎車切換開關(guān)305的選端C連接阻抗切換開關(guān)306的公共端Βη。阻抗切換開關(guān)306的η個選端C連接多級能耗阻抗309。多級能耗阻抗309具有 η個能耗阻抗。第一插座301外接測控系統(tǒng)111，第二插座302外接電動機113，第三插座303外 接監(jiān)測裝置102，第四插座304外接保護設(shè)置121。第一插座301的一端連接到第二插座302的一端和η個能耗阻抗，另一端連接到 剎車切換開關(guān)305的選端P。第二插座302的另一端連接到剎車切換開關(guān)305的公共端B。阻抗切換開關(guān)306的選端C1、C2、…Cn分別連接到η個能耗阻抗1、2、…η的另
一端，η為大于等于1的任意自然數(shù)。第三插座303和第四插座304的兩端連接到保護控制模塊307的輸入端。保護控制模塊307的Cl端兩根線連接到剎車切換開關(guān)305的控制端K，保護控制 模塊307的C2端多根線連接到阻抗切換開關(guān)306的控制端Κη。電源模塊308向保護控制模塊307、剎車切換開關(guān)305和阻抗切換開關(guān)306提供工 作電源。本實用新型的工作原理為當剎車裝置上電后，將剎車切換開關(guān)305的公共端B連 接到選端P，維持測控系統(tǒng)功放輸出131正常連接在電動機113。然后將阻抗切換開關(guān)306的公共端Bn連接到選端Cl。當測試臺監(jiān)測信號122超 出保護設(shè)置121的數(shù)據(jù)時，保護控制模塊307控制剎車切換開關(guān)305將公共端B連接到選 端C，電動機113兩根線切換到能耗阻抗1的兩端，啟動剎車功能。隨著電動機113減速，電動機113的電樞電動勢不斷減小，剎車電流減小。保護控 制模塊307通過C2信號，控制阻抗切換開關(guān)306將公共端Bn連接到選端Cl、C2、…Cn的 組合，不斷調(diào)整連接在電動機113兩根線之間的能耗阻抗的有效值，實現(xiàn)各種剎車效果。電源模塊308相對于測試臺110的測控系統(tǒng)111具有獨立性。在測試臺110的測 控系統(tǒng)111電源發(fā)生故障時，仍能夠有效為保護控制模塊307、剎車切換開關(guān)305和阻抗切 換開關(guān)306供電。監(jiān)測裝置102可以為在測試臺110上安裝的被測試件。測試件將敏感到的監(jiān)測信 號122傳送到測試臺電動剎車保護裝置101，由測試臺電動剎車保護裝置101根據(jù)保護設(shè)置 121的數(shù)據(jù)實施第二方安全保護方案。監(jiān)測裝置102可以為安裝在獨立于測試臺110和被測試件之外的第三方監(jiān)控系統(tǒng)中，第三方監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測裝置102監(jiān)測信號122傳送到測試臺電動剎車保護裝置101，由 測試臺電動剎車保護裝置101根據(jù)保護設(shè)置121的數(shù)據(jù)實施第三方安全保護方案。監(jiān)測信號122也可以是由測試臺電動剎車保護裝置101產(chǎn)生，方法是測試臺電動 剎車保護裝置101直接測量電動機113信號，再結(jié)合保護設(shè)置121，得到監(jiān)測信號122。應(yīng)用本實用新型，可改變測試裝置102的設(shè)置，分別實現(xiàn)第二方或第三方保護方 案，安全性強。以上所述只是為了方便說明和理解本實用新型，在不脫離本實用新型創(chuàng)作的精神 范疇內(nèi)，熟悉此技術(shù)的本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以做多種可能的變換，例如設(shè)計一級阻抗的測 試臺電動剎車保護裝置或者二級阻抗的電動剎車保護裝置，所有的各種簡單變換與修飾仍 屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，包含保護控制模塊、剎車切換開關(guān)、能耗阻抗和電源模塊；該保護控制模塊接收保護設(shè)置和監(jiān)測信號，判斷是否需要剎車，并將判斷結(jié)果輸出至該剎車切換開關(guān)；該剎車切換開關(guān)連接測試臺測控系統(tǒng)功放輸出、電動機驅(qū)動和該能耗阻抗；該電源模塊為該保護控制模塊和該剎車切換開關(guān)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，還包含阻抗切 換開關(guān)；該阻抗切換開關(guān)具有公共端Bru控制端Kn和η個選端C ； 該剎車切換開關(guān)具有選端P、公共端B、選端C和控制端K ；該剎車切換開關(guān)的選端P接收測控系統(tǒng)功放輸出，公共端B接收電動機驅(qū)動，選端C連 接該阻抗切換開關(guān)的公共端Βη，控制端K連接該保護控制模塊的Cl端；該阻抗切換開關(guān)的控制端Kn連接該保護控制模塊的C2端，η個選端C連接該多級能 耗阻抗； 該能耗阻抗為多級能耗阻抗，該多級能耗阻抗具有η個能耗阻抗。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，η為大于等于1 的任意自然數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，還包含 第一插座，外接測控系統(tǒng)；第二插座，外接電動機； 第三插座，外接監(jiān)測裝置； 第四插座，外接保護設(shè)置；該第一插座的一端連接該第二插座的一端和η個能耗阻抗，另一端連接該剎車切換開 關(guān)的選端P;該第二插座的另一端連接該剎車切換開關(guān)的公共端B ； 該第三插座和該第四插座連接該保護控制模塊的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，該監(jiān)測信號來 自于測試臺上安裝的被測試件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，該監(jiān)測信號來 自于安裝在獨立于測試臺和被測試件之外的第三方監(jiān)控系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，該監(jiān)測裝置為 測試臺上安裝的被測試件。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，該監(jiān)測裝置為 獨立于測試臺和被測試件之外的第三方監(jiān)控系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，該監(jiān)測裝置為 至少如下之一測速電機、測速電路、陀螺儀、加速度計、霍爾傳感器、光電器件，測量機械結(jié)構(gòu)運動并 產(chǎn)生監(jiān)測信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種測試臺電動剎車保護裝置，其特征在于，該監(jiān)測裝置為監(jiān)視攝像系統(tǒng)，通過圖像分析，判斷機械結(jié)構(gòu)的運動狀態(tài)，產(chǎn)生檢測信號。
專利摘要本實用新型揭露了一種測試臺電動剎車保護裝置，包含保護控制模塊、剎車切換開關(guān)、能耗阻抗和電源模塊；保護控制模塊接收保護設(shè)置和監(jiān)測信號，判斷是否需要剎車，并將判斷結(jié)果輸出至剎車切換開關(guān)；剎車切換開關(guān)連接測試臺測控系統(tǒng)功放輸出、電動機驅(qū)動和能耗阻抗；電源模塊為保護控制模塊和剎車切換開關(guān)供電。本實用新型屬于自動化技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于慣性技術(shù)測試臺、模擬測試臺、仿真測試臺、離心機等各種電力拖動測試臺，在測試臺監(jiān)測參數(shù)超出范圍或測控系統(tǒng)失控飛車時啟動剎車功能，實施第二方或第三方安全保護方案，保護測試臺上安裝的被測試元件、部件和系統(tǒng)的安全，保護測試環(huán)境和參試人員的安全。
文檔編號H02H7/093GK201708526SQ20102024389
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者金少舫 申請人:上海航舸機電科技有限公司