制动距离的检测方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种制动距离的检测方法及装置。该检测方法包括：获得从制动过程开始到制动结束的定子电压曲线；以及根据定子电压曲线的特征点个数获得制动距离。该检测方法通过采集定子电压曲线计算工作装置的制动距离，适用于制动距离的实时在线测量，仅需采集电机定子电压并通过分析、计算、处理，即可获得制动距离，无需额外安装传感器等装置，具有实现成本低、安装简单、接线方便、维护方便等诸多优点。

Detection method and device of braking distance

【技术实现步骤摘要】
制动距离的检测方法及装置
本专利技术涉及制动器
，更具体地，涉及一种制动距离的检测方法及装置。
技术介绍
制动器是具有使运动部件(或运动机械)减速、停止或保持停止状态等功能的装置，被广泛应用于起重机、电梯、施工升降机械等工业设备。制动器的性能状态直接影响设备运行安全，制动距离的测量对于评估制动器性能、保障设备运行安全、防止安全事故发生等具有重要的意义。目前，制动距离的测量方法主要分为两大类：一类是直接测量法，另一类是间接测量法。直接测量法利用各类检测仪器(例如测量尺、激光测距仪、超声测距仪)测量制动起始和结束时设备的位置，并通过计算始末位置的差值来获得制动距离；间接测量法利用各类传感器(例如编码器、用于测量转角的霍尔传感器等)测量制动过程中电机轴、或传动轴、或制动轮等旋转部件的角位移，并根据旋转角位移与设备运行方向的位移之间的关系计算获得制动距离。其中，直接测量法由于需要专用的检测仪器，并通常需要人工记录位置读数，因此主要适用于离线检测；间接测量法是采用传感器来实时在线获得制动过程中的旋转角位移，因此可适用于在线检测。制动距离的在线检测，对于实时保障设备运行安全、及时发现制动系统故障、避免安全事故发生等具有重要的价值。然而，现有的制动距离在线检测方法主要依赖于传感器检测，需在设备电机轴端、或低速轴端、或制动轮上安装编码器或霍尔传感器，存在安装调试复杂、实现成本高、后期维护困难等问题，在实际应用推广中具有很大的局限性。因此，寻求一种更为简单的制动距离实时在线检测方法，一直以来是行业内亟待解决的技术难题之一。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种制动距离的检测方法及装置，其中，根据定子电压曲线获得制动距离，从而实现制动距离的实时在线测量。根据本专利技术的第一方面，提供一种制动距离的检测方法，用于检测电机系统中工作装置的制动距离，所述电机系统包括电机、制动器以及工作装置，所述电机用于驱动所述工作装置，所述制动器用于对所述工作装置进行制动，在检测到电机断电之后，所述检测方法包括：获得从制动过程开始到制动结束的定子电压曲线；以及根据所述定子电压曲线的特征点个数获得制动距离。优选地，获得所述定子电压曲线的方法包括重复执行的以下步骤：获得采样电压；获得所述采样电压的所述特征点个数；以及判断制动是否结束，其中，当判定为制动结束时，停止获得采样电压。优选地，所述定子电压曲线具有多个特征点，相邻的两个所述特征点之间的相位差为预定值。优选地，所述特征点为零点、峰值点或中间点，所述特征点个数为所述零点、所述峰值点或所述中间点的个数。优选地，获得所述采样电压的方法包括：对定子电压进行采样，以获得第一电压；对所述第一电压进行放大，以获得第二电压；对所述第二电压进行调理，以获得所述采样电压。优选地，获得所述特征点个数的方法包括：在获得所述采样电压之后，判断所述采样电压的电压值是否等于所述特征点的电压值，如果所述采样电压的电压值等于所述特征点的电压值，则更新所述特征点个数，如果所述采样电压的电压值不等于所述特征点的电压值，则不更新所述特征点个数，其中，更新后的所述特征点个数等于更新前的所述特征点个数加一。优选地，判断制动是否结束的方法包括：获得最后一个采集的所述特征点与相邻的特征点之间的定子电压曲线的平均幅值；以及判断所述平均幅值是否小于预设幅值，其中，当所述平均幅值小于所述预设幅值时，判定为制动结束时，当所述平均幅值大于/等于所述预设幅值时，判定为制动未结束。优选地，判断制动是否结束的方法还包括：获得最后一个采集的所述特征点与相邻的特征点之间的定子电压曲线的时间间隔；以及判断所述时间间隔是否大于预设时间，其中，当所述时间间隔大于预设时间时，判定为制动结束时，当所述时间间隔小于/等于预设时间时，判定为制动未结束。优选地，根据所述特征点个数、所述电机的额定参数和工作装置的额定参数计算所述工作装置的所述制动距离，计算所述制动距离的公式为：或其中，S表示制动距离，k表示特征系数，N表示所述特征点个数，vh表示工作装置的额定工作速度，p表示所述电机的极对数，nN表示电机的额定转速，D表示卷筒直径，i表示减速比，β表示滑轮倍率。根据本专利技术的第二方面，提供一种检测装置，用于检测电机系统中工作装置的制动距离，所述电机系统包括电机、制动器以及工作装置，所述电机用于驱动所述工作装置，所述制动器用于对所述工作装置进行制动，所述检测装置包括：采样器，用于对定子电压进行采样和处理，以获得采样电压；以及微处理器，连接至所述采样器，用于根据所述采样电压获得从制动过程开始到制动结束的定子电压曲线，并根据所述定子电压曲线的特征点个数获得制动距离。优选地，所述微处理器包括：特征点检测单元，连接至所述采样器，用于接收所述采样电压，判断所述采样电压的电压值是否等于所述特征点的电压值；特征点个数统计单元，连接至所述特征点检测单元，用于根据所述特征点检测单元的判断结果更新所述采样电压的所述特征点个数；制动结束判别单元，连接至所述特征点个数统计单元和所述特征点检测单元，用于判断制动是否结束；以及制动距离计算单元，连接至所述特征点个数统计单元和所述制动结束判别单元，用于根据所述特征点个数获得所述制动距离，其中，所述制动结束判别单元当判定为制动结束时，所述采样器停止对所述定子电压进行采样，所述制动距离计算单元接收所述特征点个数并获得所述制动距离。优选地，所述采样器包括：电压信号采样模块，用于对所述定子电压进行采样，以获得第一电压；增益模块，用于对所述第一电压进行放大，以获得第二电压；以及信号调理模块，用于对所述第二电压进行调理，以获得所述采样电压。优选地，所述微处理器还包括：增益选择单元，所述增益选择单元的输入端连接至所述信号调理模块，输出端连接至所述增益模块，其中，所述增益选择单元用于根据所述采样电压生成增益选择信号，并将所述增益选择信号传输至所述增益模块，以控制所述增益模块的增益倍数。本专利技术提供的制动距离的检测方法及装置，通过采集定子电压曲线计算工作装置的制动距离，适用于制动距离的实时在线测量；进一步地，仅需采集电机定子电压并通过分析、计算、处理，即可获得制动距离，无需额外安装传感器等装置，实现成本低；进一步地，检测装置直接连接至定子接线端，具有安装简单、接线方便、维护方便等诸多优势，具有很好的应用推广价值。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1a示出了根据本专利技术实施例的检测系统的示意图；图1b示出了根据本专利技术实施例的电机的示意图；图2a和2b分别示出了根据本专利技术实施例的定子电压曲线；图3a示出了根据本专利技术第一实施例的检测方法的流程图；图3b示出了根据本专利技术第二实施例的检测方法的流程图；图4示出了根据本专利技术实施例的检测装置的示意图；图5示出了根据本专利技术实施例的电压信号采样模块的原理图；图6a和6b分别示出了根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制动距离的检测方法，用于检测电机系统中工作装置的制动距离，所述电机系统包括电机、制动器以及工作装置，所述电机用于驱动所述工作装置，所述制动器用于对所述工作装置进行制动，其特征在于，在检测到电机断电之后，所述检测方法包括：/n获得从制动过程开始到制动结束的定子电压曲线；以及/n根据所述定子电压曲线的特征点个数获得制动距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种制动距离的检测方法，用于检测电机系统中工作装置的制动距离，所述电机系统包括电机、制动器以及工作装置，所述电机用于驱动所述工作装置，所述制动器用于对所述工作装置进行制动，其特征在于，在检测到电机断电之后，所述检测方法包括：
获得从制动过程开始到制动结束的定子电压曲线；以及
根据所述定子电压曲线的特征点个数获得制动距离。


2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，获得所述定子电压曲线的方法包括重复执行的以下步骤：
获得采样电压；
获得所述采样电压的所述特征点个数；以及
判断制动是否结束，
其中，当判定为制动结束时，停止获得采样电压。


3.根据权利要求1或2所述的检测方法，其特征在于，所述定子电压曲线具有多个特征点，相邻的两个所述特征点之间的相位差为预定值。


4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述特征点为零点、峰值点或中间点，所述特征点个数为所述零点、所述峰值点或所述中间点的个数。


5.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，获得所述采样电压的方法包括：
对定子电压进行采样，以获得第一电压；
对所述第一电压进行放大，以获得第二电压；
对所述第二电压进行调理，以获得所述采样电压。


6.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，获得所述特征点个数的方法包括：
在获得所述采样电压之后，判断所述采样电压的电压值是否等于所述特征点的电压值，
如果所述采样电压的电压值等于所述特征点的电压值，则更新所述特征点个数，
如果所述采样电压的电压值不等于所述特征点的电压值，则不更新所述特征点个数，
其中，更新后的所述特征点个数等于更新前的所述特征点个数加一。


7.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，判断制动是否结束的方法包括：
获得最后一个采集的所述特征点与相邻的特征点之间的定子电压曲线的平均幅值；以及
判断所述平均幅值是否小于预设幅值，
其中，当所述平均幅值小于所述预设幅值时，判定为制动结束时，
当所述平均幅值大于/等于所述预设幅值时，判定为制动未结束。


8.根据权利要求2或7所述的检测方法，其特征在于，判断制动是否结束的方法还包括：
获得最后一个采集的所述特征点与相邻的特征点之间的定子电压曲线的时间间隔；以及
判断所述时间间隔是否大于预设时间，
其中，当所述时间间隔大于预设时间时，判定为制动结束时，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，朱传齐，欧明萍，杜国荣，
申请(专利权)人：王磊，
类型：发明
国别省市：北京;11