專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)主電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力電子與電力牽引領(lǐng)域，尤其是220t電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電動(dòng)輪自卸車(chē)牽引傳動(dòng)主電路多采用交-直方式，缺點(diǎn)是牽引電機(jī)采用的直流電機(jī)，直流電機(jī)由于具有電刷和換向器，維修檢查不方便，并且電機(jī)易受安裝環(huán)境的限制，使用環(huán)境惡劣，單機(jī)容量、過(guò)載能力、最高轉(zhuǎn)速和電壓等指標(biāo)都易受到換向和由它引起的機(jī)械強(qiáng)度等問(wèn)題的限制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)主電路，解決傳統(tǒng)牽引主電路牽引電機(jī)的單機(jī)容量較小、過(guò)載能力較差、最高轉(zhuǎn)速低、換向引起的諸多問(wèn)題，以及電機(jī)突加負(fù)載時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)較差等問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)主電路，包括一臺(tái)主發(fā)電機(jī)和兩臺(tái)牽引電機(jī)，所述主發(fā)電機(jī)分別通過(guò)兩組變流器與兩臺(tái)牽引電機(jī)連接。所述變流器包括整流器、第一逆變器和第二逆變器，所述主發(fā)電機(jī)通過(guò)所述整流器和第一逆變器后與所述牽引電機(jī)連接；所述牽引電機(jī)通過(guò)第二逆變器與制動(dòng)電阻連接。本實(shí)用新型牽引傳動(dòng)采用交流傳動(dòng)技術(shù)，為交-直-交傳動(dòng)方式。在牽引工況下，由柴油機(jī)作為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主發(fā)電機(jī)產(chǎn)生兩路額定電壓為3AC 1170V三相交流電送至變流器，變流器內(nèi)包含兩組獨(dú)立的VVVF變流器，分別驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)三相交流異步牽引電機(jī)，牽引電機(jī)又通過(guò)兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)的輪邊減速器驅(qū)動(dòng)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)。每組變流器包括一個(gè)三相整流器、兩個(gè)逆變器、主回路熔斷器、傳動(dòng)控制單元、接地檢測(cè)分壓電阻、快速放電電阻、電壓電流傳感器等部件，兩個(gè)逆變器共用中間直流環(huán)節(jié)提供的直流電且均有八個(gè)IGBT模塊，其中一個(gè)逆變器的八個(gè)IGBT模塊組成逆變輸出的A、B相，每相的上下橋臂都由兩個(gè)IGBT模塊并聯(lián)；另外一個(gè)逆變器的四個(gè)IGBT模塊組成逆變輸出的C相，其余四個(gè)IGBT模塊與制動(dòng)電阻組成斬波制動(dòng)電路。在制動(dòng)工況下，三相異步交流牽引電機(jī)作為發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生的三相交流電經(jīng)過(guò)第二逆變器整流為中間直流電，消耗在兩端并聯(lián)有散熱風(fēng)機(jī)的制動(dòng)電阻上，使機(jī)械能最終轉(zhuǎn)變成熱能。主電路借助CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自卸車(chē)的恒功率牽引控制、電阻制動(dòng)控制、柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制及功率的無(wú)極調(diào)速控制等功能。再根據(jù)自卸車(chē)牽引制動(dòng)特性的要求建立主電路系統(tǒng)的仿真模型進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)證和分析。作為改進(jìn)，所述第一逆變器為三相逆變器。作為改進(jìn)，所述第一逆變器由三個(gè)單相逆變器組成，每個(gè)單相逆變器分別與牽引電機(jī)的其中一相連接。作為改進(jìn)，所述制動(dòng)電阻處設(shè)有散熱風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來(lái)的有益效果是:[0009]本實(shí)用新型采用交-直-交的傳動(dòng)方式，交流牽弓I電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直流牽弓I電機(jī)，解決傳統(tǒng)牽引主電路牽引電機(jī)的單機(jī)容量較小、過(guò)載能力較差、最高轉(zhuǎn)速低、換向引起的諸多問(wèn)題；能滿(mǎn)足滿(mǎn)載容量220t的電動(dòng)輪自卸車(chē)在礦山區(qū)惡劣工況下?tīng)恳c制動(dòng)控制要求。

圖1為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，一種電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)主電路，包括一臺(tái)主發(fā)電機(jī)I和兩臺(tái)牽引電機(jī)2，所述主發(fā)電機(jī)I分別通過(guò)兩組變流器3與兩臺(tái)牽引電機(jī)2連接。所述變流器3包括整流器6、第一逆變器4和第二逆變器5 ;所述主發(fā)電機(jī)I通過(guò)所述整流器6和第一逆變器4后與所述牽引電機(jī)2連接；所述牽引電機(jī)2通過(guò)第二逆變器5與制動(dòng)電阻7連接，所述制動(dòng)電阻處設(shè)有散熱風(fēng)機(jī)；所述第一逆變器4為三相逆變器，或者由三個(gè)單相逆變器組成，每個(gè)單相逆變器分別與牽引電機(jī)2的其中一相連接。本實(shí)用新型牽引傳動(dòng)采用交流傳動(dòng)技術(shù)，為交-直-交傳動(dòng)方式。在牽引工況下，由柴油機(jī)作為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主發(fā)電機(jī)I產(chǎn)生兩路三相交流電送至變流器，變流器內(nèi)包含兩組獨(dú)立的VVVF變流器3，分別驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)交流異步牽引電機(jī)2。在制動(dòng)工況下，三相異步交流牽引電機(jī)2作為發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生的三相交流電經(jīng)過(guò)第二逆變器5整流為中間直流電，消耗在制動(dòng)電阻7上，使機(jī)械能最終轉(zhuǎn)變成熱能，為盡快實(shí)現(xiàn)制動(dòng)和散熱通風(fēng)，在制動(dòng)電阻兩端還并聯(lián)有散熱風(fēng)機(jī)。設(shè)計(jì)好后對(duì)主電路系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，根據(jù)自卸車(chē)各工況的牽引和制動(dòng)特性要求，結(jié)合牽引電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算主電路系統(tǒng)中各個(gè)元器件的參數(shù)，根據(jù)牽引制動(dòng)特性要求，三相交流牽引電機(jī)的采用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制技術(shù)，再將Matlab/Simulink中的SimPowerSystems與SimDriveline兩個(gè)仿真環(huán)境進(jìn)行連接,建立起整個(gè)牽引傳動(dòng)主電路機(jī)電系統(tǒng)的仿真模型，對(duì)牽引傳動(dòng)主電路系統(tǒng)模擬空載、輕載、重載、恒速下坡等工況進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)及分析，使得牽引傳動(dòng)主電路系統(tǒng)滿(mǎn)足以下條件:無(wú)論電機(jī)是空載還是重載均能穩(wěn)定地起動(dòng)，穩(wěn)定地控制轉(zhuǎn)矩，電機(jī)突加負(fù)載時(shí)要使得電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速、穩(wěn)態(tài)性能良好。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)主電路，其特征在于:包括一臺(tái)主發(fā)電機(jī)和兩臺(tái)牽引電機(jī)，所述主發(fā)電機(jī)分別通過(guò)兩組變流器與兩臺(tái)牽引電機(jī)連接，所述變流器包括整流器、第一逆變器和第二逆變器，所述主發(fā)電機(jī)通過(guò)所述整流器和第一逆變器后與所述牽引電機(jī)連接；所述牽引電機(jī)通過(guò)第二逆變器與制動(dòng)電阻連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)主電路，其特征在于:所述第一逆變器為三相逆變器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)主電路，其特征在于:所述第一逆變器由三個(gè)單相逆變器組成，每個(gè)單相逆變器分別與牽引電機(jī)的其中一相連接。
專(zhuān)利摘要一種電動(dòng)輪自卸車(chē)交流傳動(dòng)主電路，包括一臺(tái)主發(fā)電機(jī)和兩臺(tái)牽引電機(jī)，所述主發(fā)電機(jī)分別通過(guò)兩組變流器與兩臺(tái)牽引電機(jī)連接。所述變流器包括整流器、第一逆變器和第二逆變器，所述主發(fā)電機(jī)通過(guò)所述整流器和第一逆變器后與所述牽引電機(jī)連接；所述牽引電機(jī)通過(guò)第二逆變器與制動(dòng)電阻連接。本實(shí)用新型采用交-直-交的傳動(dòng)方式，直流牽引電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的交流牽引電機(jī)，解決傳統(tǒng)牽引主電路牽引電機(jī)的單機(jī)容量較小、過(guò)載能力較差、最高轉(zhuǎn)速低、換向引起的諸多問(wèn)題，以及電機(jī)突加負(fù)載時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)較差等問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02P5/74GK202931237SQ20122061193
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者張占群, 靳斌, 魏海平 申請(qǐng)人:廣州電力機(jī)車(chē)有限公司