电机抱闸在线诊断分析装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了电机抱闸在线诊断分析装置及其工作方法，该装置包括电机驱动单元、驱动电路、抱闸线圈、抱闸开关管以及电流采样处理单元；其中，所述电机驱动单元，用于发送开启或关闭抱闸的指令；所述驱动电路，用于根据所述指令驱动所述抱闸开关管的闭合或断开；所述抱闸线圈，用于根据所述抱闸开关管的闭合或断开，进行通电或断电；所述电流采样处理单元，用于采集所述抱闸线圈的电流，并进行差分放大后输入至所述电机驱动单元，以由所述电机驱动单元根据线圈得电开闸电流波形和电机制动力矩波形判断抱闸是否处于异常状态。通过本发明专利技术实施例可解决现有技术无法进行在线检测功能，无法提前发出故障预警信号和提醒及时进行维护维修的问题。

【技术实现步骤摘要】
电机抱闸在线诊断分析装置及其工作方法
本专利技术涉及电机抱闸
，尤其涉及电机抱闸在线诊断分析装置及其工作方法。
技术介绍
抱闸在各个领域都有广泛应用，抱闸一般配备在旋转或直线运动的电机上，在紧急情况下，提供抱闸制动力矩，提供最后一层安全防护功能。由于抱闸提供了安全方面的功能，其可靠性和安全性直接影响到系统的安全性。目前市场上大量使用的抱闸控制方法一般有以下两种，一种是直接控制抱闸开启和闭合的方法，一种是在提供开启和闭合的基本功能，同时增加抱闸线圈断线和短路的检测功能。如图1所示为通用抱闸开关控制方法，抱闸控制开关可以是机械继电器也可以是电子半导体开关，当抱闸控制开关处于断开状态，抱闸线圈失电，抱闸处于闭合抱死状态，当抱闸控制开关处于闭合状态，抱闸线圈得电，抱闸处于开启状态。如图2所示为带保护的抱闸控制方法，当MCU发出开启抱闸命令后，驱动电路接收到开启信号，驱动抱闸开关闭合，抱闸线圈得电使得抱闸处于开启状态，同时电流检测电阻实时检测抱闸线圈上的电流信号，送到差分放大单元进行信号处理，最后将抱闸线圈电流信号送入MCU检测，当线圈得电的时候，检测到的线圈电流小于开路设定值，则报线圈断线，如果大于短路设定值，则报线圈短路，如果MCU命令为断开，而实际检测到较大电流，则报抱闸开关异常故障。但是，通用抱闸开关控制方法没有短路和断线检测保护，且无法实现抱闸的在线检测，带保护的抱闸控制方法虽然能检测到线圈的短路和开路故障，但该方法检测的是线圈的状态，无法检测到抱闸和电机轴实际的摩擦力是否处于正常范围；带保护的抱闸控制方法检测到线圈断线或短路后，虽然故障能报出来，但是已经无法再次开启抱闸，将为现场维护带来困难。因此，有必要设计一种新的装置，以解决现有技术无法进行在线检测功能，无法提前发出故障预警信号和提醒及时进行维护维修的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供电机抱闸在线诊断分析装置及其工作方法。为解决上述技术问题，本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：提供电机抱闸在线诊断分析装置，包括：电机驱动单元、驱动电路、抱闸线圈、抱闸开关管以及电流采样处理单元；其中，所述电机驱动单元，用于发送开启或关闭抱闸的指令；所述驱动电路，用于根据所述指令驱动所述抱闸开关管的闭合或断开；所述抱闸线圈，用于根据所述抱闸开关管的闭合或断开，进行通电或断电；所述电流采样处理单元，用于采集所述抱闸线圈的电流，并进行差分放大后输入至所述电机驱动单元，以由所述电机驱动单元根据线圈得电开闸电流波形和抱闸制动力矩波形判断抱闸是否处于异常状态。其进一步技术方案为：还包括电机，所述抱闸线圈集成在所述电机上。其进一步技术方案为：所述电机驱动单元包括抱闸驱动子单元以及抱闸电流检测子单元；其中，所述抱闸驱动子单元，用于发送开启或关闭抱闸的指令至所述驱动电路；所述抱闸电流检测子单元，用于根据所述电流采样处理单元传输的电流信号，以进行判断线圈是否处于异常状态。其进一步技术方案为：所述电机驱动单元还包括电机电流检测子单元；所述电机电流检测子单元，用于采集所述电机的UVW三相电流，并以所述UVW三相电流进行电机输出力矩的计算。其进一步技术方案为：所述电机驱动单元还包括逆变模块，所述逆变模块与所述电机连接。其进一步技术方案为：所述抱闸开关管包括开关S1。其进一步技术方案为：所述电流采样处理单元包括采样电阻R1以及差分放大器U1，所述采样电阻R1与所述抱闸开关管连接，所述差分放大器U1分别与所述采样电阻R1以及所述抱闸电流检测子单元。其进一步技术方案为：所述抱闸线圈的两端并联有续流二极管D1。另外，本专利技术要解决的技术问题是还在于提供电机抱闸在线诊断分析装置的工作方法，包括：电机驱动单元发送开启或关闭抱闸的指令；驱动电路根据指令驱动抱闸开关管的闭合或断开；抱闸线圈根据抱闸开关管的闭合或断开，进行通电或断电；电流采样处理单元采集抱闸线圈的电流，并进行差分放大后输入至电机驱动单元，以由电机驱动单元根据线圈得电开闸的电流波形和抱闸制动力矩波形判断抱闸是否处于异常状态。其进一步技术方案为：由电机驱动单元根据线圈得电开闸的电流波形和抱闸制动力矩波形判断抱闸是否处于异常状态时，根据电流波计算出线圈的内阻，当内阻在范围内认为线圈正常，超出范围认为线圈异常，提前进行故障警告，由电机驱动单元根据抱闸制动力矩曲线判断抱闸是否处于异常状态，提前进行故障警告。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：本专利技术通过设置电机驱动单元、驱动电路、抱闸线圈、抱闸开关管以及电流采样处理单元，电流采样处理单元采集抱闸线圈得电时的电流，根据抱闸线圈的电流特征、抱闸制动力矩在抱闸闭合和开启状态的特性、抱闸制动力矩极限测试，以提前检测抱闸是否处于正常工作状态，若检测所得值超过设定值，即抱闸处于非正常工作状态，则提前发出故障预警，让维护人员提前进行人工检测和维修更换，以解决现有技术无法进行在线检测功能，无法提前发出故障预警信号和提醒及时进行维护维修的问题。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术的通用抱闸开关控制方法的具体电路原理图；图2为现有技术的带保护的抱闸控制方法的具体电路原理图；图3为本专利技术实施例提供的电机抱闸在线诊断分析装置的示意性框图；图4为本专利技术实施例提供的电机抱闸在线诊断分析装置的具体电路原理图；图5为本专利技术实施例提供的抱闸线圈得电开闸电流波形的示意图；图6为本专利技术实施例提供抱闸线圈的工作时序图；图中标识说明：10、电机驱动单元；11、抱闸驱动子单元；12、抱闸电流检测子单元；13、电机电流检测子单元；14、逆变模块；20、驱动电路；30、抱闸线圈；40、抱闸开关管；50、电流采样处理单元；60、电机。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电机抱闸在线诊断分析装置，其特征在于，包括：电机驱动单元、驱动电路、抱闸线圈、抱闸开关管以及电流采样处理单元；其中，所述电机驱动单元，用于发送开启或关闭抱闸的指令；所述驱动电路，用于根据所述指令驱动所述抱闸开关管的闭合或断开；所述抱闸线圈，用于根据所述抱闸开关管的闭合或断开，进行通电或断电；所述电流采样处理单元，用于采集所述抱闸线圈的电流，并进行差分放大后输入至所述电机驱动单元，以由所述电机驱动单元根据线圈得电开闸电流波形和抱闸制动力矩波形判断抱闸是否处于异常状态。/n

【技术特征摘要】
1.电机抱闸在线诊断分析装置，其特征在于，包括：电机驱动单元、驱动电路、抱闸线圈、抱闸开关管以及电流采样处理单元；其中，所述电机驱动单元，用于发送开启或关闭抱闸的指令；所述驱动电路，用于根据所述指令驱动所述抱闸开关管的闭合或断开；所述抱闸线圈，用于根据所述抱闸开关管的闭合或断开，进行通电或断电；所述电流采样处理单元，用于采集所述抱闸线圈的电流，并进行差分放大后输入至所述电机驱动单元，以由所述电机驱动单元根据线圈得电开闸电流波形和抱闸制动力矩波形判断抱闸是否处于异常状态。


2.根据权利要求1所述的电机抱闸在线诊断分析装置，其特征在于，还包括电机，所述抱闸线圈集成在所述电机上。


3.根据权利要求1所述的电机抱闸在线诊断分析装置，其特征在于，所述电机驱动单元包括抱闸驱动子单元以及抱闸电流检测子单元；其中，所述抱闸驱动子单元，用于发送开启或关闭抱闸的指令至所述驱动电路；所述抱闸电流检测子单元，用于根据所述电流采样处理单元传输的电流信号，以进行判断线圈是否处于异常状态。


4.根据权利要求2所述的电机抱闸在线诊断分析装置，其特征在于，所述电机驱动单元还包括电机电流检测子单元；所述电机电流检测子单元，用于采集所述电机的UVW三相电流，并以所述UVW三相电流进行电机输出力矩的计算。


5.根据权利要求2所述的电机抱闸在线诊断分析装置，其特征在于，所述电机驱动单元还包括逆变...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志斌，丁万斌，陈元龙，刘杰光，马俊飞，
申请(专利权)人：深圳众城卓越科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44