專(zhuān)利名稱(chēng)：一種直流電源永磁同步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)裝置，具體涉及一種直流電源永磁同步交流電 動(dòng)機(jī)調(diào)速器。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)礦用窄軌直流電源電機(jī)車(chē)大都采用直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式或異步電動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)方式。對(duì)應(yīng)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速則采用電阻調(diào)速型或斬波調(diào)速方案。這種調(diào)速存在很多弊 端，如1)耗電量大，直流牽弓|電阻調(diào)速機(jī)車(chē)，沒(méi)有在下坡道運(yùn)行對(duì)牽弓|電網(wǎng)發(fā)電反饋功 能，所以直流牽引架線電阻調(diào)速機(jī)車(chē)的電力在啟動(dòng)和減速制動(dòng)的過(guò)程中白白的消耗在電阻 上。2)維修量大，由于調(diào)速器的多觸組觸頭、截片易在通、斷操作過(guò)程中拉弧燒損，要 經(jīng)常打磨甚至更換，維修量大。3)直流電動(dòng)機(jī)損壞率高，由于直流電動(dòng)機(jī)必須有的銅頭整流子和碳刷，這就必然 造成直流電動(dòng)機(jī)的損壞量和維修量較大。對(duì)應(yīng)于異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式則采用變頻等方式控制，但異步電機(jī)及其控制又存在 效率低等問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種直流電源永磁同步 交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器，該調(diào)速器包括有與蓄電池連接的輸入控制電路及連接有同步交流電動(dòng) 機(jī)的逆變電路，并通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)所述輸入控制電路、逆變電路的控制及信號(hào) 的輸入與顯示。本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種直流電源永磁同步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器，包括有與蓄電池連接的輸入控制電路 及連接有同步交流電動(dòng)機(jī)的逆變電路，并通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)所述輸入控制電路、 逆變電路的控制及信號(hào)的輸入與顯示，所述輸入控制電路由輸入接觸器Q1、熔斷器FU1、 FU2、上電接觸器Q2、電阻R1、R2構(gòu)成，其特征在于所述逆變電路包括功率開(kāi)關(guān)管QT1、QT2、 QT3、QT4、QT5、QT6，所述功率開(kāi)關(guān)管的集電極和發(fā)射極分別并聯(lián)有電容，其基極與所述數(shù)字 信號(hào)處理器中的PWM驅(qū)動(dòng)模塊連接，其中功率開(kāi)關(guān)管QT1、QT3、QT5的集電極連通有蓄電池 的正極；功率開(kāi)關(guān)管QT2、QT4、QT6的發(fā)射極接蓄電池的負(fù)極；功率開(kāi)關(guān)管QT1的發(fā)射極與 功率開(kāi)關(guān)管QT2的集電極的連接點(diǎn)與電機(jī)A相相連，功率開(kāi)關(guān)管QT3的發(fā)射極與功率開(kāi)關(guān) 管QT4集電極的連接點(diǎn)與電機(jī)B相相連，功率開(kāi)關(guān)管QT5的發(fā)射極與功率開(kāi)關(guān)管QT6的集 電極的連接點(diǎn)與電機(jī)C相相連。所述蓄電池的負(fù)極接有電阻RS，所述電阻RS兩端連接有所述數(shù)字信號(hào)處理器中 的電流與電壓檢測(cè)模塊。[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1)牽引性能更好，在低頻起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，能使交流永磁同步電機(jī)達(dá)到和超 過(guò)直流電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和牽引特性。滿足機(jī)車(chē)在低速時(shí)的最大起動(dòng)牽引力，使機(jī)車(chē)帶重載 起動(dòng)強(qiáng)勁有力。2)維修量更小，永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)線圈及換向銅頭，司機(jī)控制器無(wú)觸頭，基本無(wú) 因機(jī)械磨損造成的維修工作量。3)節(jié)約電能，效率比較直流電機(jī)明顯要高很多，同時(shí)在機(jī)車(chē)制動(dòng)情況下，機(jī)車(chē)可 以向電源裝置充電，從而降低了電量消耗，加長(zhǎng)了充電運(yùn)行的里程，減少了電源裝置充電次數(shù)。4)延長(zhǎng)電池使用壽命在調(diào)速器中有電池管理系統(tǒng)，當(dāng)電池電壓下降到一定值時(shí)， 調(diào)速器會(huì)報(bào)告電池電壓不足故障并發(fā)出相關(guān)保護(hù)信號(hào)，防止電池過(guò)放電而受到損害，從而 延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。
附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例直流電源永磁同步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1所示，標(biāo)號(hào)分別表示輸入接觸器Q1、上電接觸器Q2、濾波電感L1、電流與 電壓檢測(cè)模塊1、上電接觸器驅(qū)動(dòng)模塊2、輸入接觸器驅(qū)動(dòng)模塊3、PWM驅(qū)動(dòng)模塊4、位置信號(hào) 驅(qū)動(dòng)模塊5、數(shù)字信號(hào)處理器6、蓄電池7、輸入、顯示裝置8、交流永磁同步電動(dòng)機(jī)M、位置傳 感器 DR、電阻:Rl、R2、R3、R4、R5、Rs ；濾波電容:C1、C2、C3 ；功率開(kāi)關(guān)管 QT1、QT2、QT3、QT4、 QT5、QT6 ；熔斷器:FU1、FU2 ；電容Cpl、Cp2、Cp3、Cp4、Cp5、Cp6。參見(jiàn)圖1，圖中所示即為本實(shí)用新型中直流電源交流永磁同步電機(jī)變頻調(diào)速器的 結(jié)構(gòu)原理圖。其中蓄電池7兩端電壓經(jīng)過(guò)直流接觸器Q1、熔斷器FU1、FU2、上電接觸器Q2、 上電電阻Rl、R2構(gòu)成的輸入控制電路，再經(jīng)過(guò)由濾波電容CI、C2、C3、均壓電阻R3、R4、R5、 濾波電感 L1、功率開(kāi)關(guān)管 QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6 及電容Cp 1、Cp2、Cp3、Cp4、Cp5、Cp6 構(gòu)成的逆變電路，產(chǎn)生可調(diào)頻的電壓送入交流永磁同步電動(dòng)機(jī)M。數(shù)字信號(hào)處理器6具有電 流與電壓檢測(cè)模塊1、上電接觸器驅(qū)動(dòng)模塊2、輸入接觸器驅(qū)動(dòng)模塊3、PWM驅(qū)動(dòng)模塊4和位 置信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊5，用來(lái)驅(qū)動(dòng)控制輸入控制電路、逆變電路及交流永磁同步電動(dòng)機(jī)M，并連 接有輸入、顯示裝置8，以實(shí)現(xiàn)裝置的數(shù)字控制和可視輸出。在輸入控制電路中上電接觸器驅(qū)動(dòng)模塊2、輸入接觸器驅(qū)動(dòng)模塊3連接控制輸入接觸器Q1、上電接觸 器Q2，此部分為本領(lǐng)域技術(shù)人員習(xí)見(jiàn)的技術(shù)手段，在此不再贅述。在逆變電路中均壓電阻R3、R4、R5與濾波電容CI、C2、C3阻容并聯(lián)后依次串聯(lián)于蓄電池7的正 負(fù)極之間，具體的既是濾波電容C1與均壓電阻R3并聯(lián)，濾波電容C2與均壓電阻R4并聯(lián)， 濾波電容C3與均壓電阻R5并聯(lián)，之后依次串聯(lián)。
4[0024]功率開(kāi)關(guān)管QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6的集電極和發(fā)射極分別單獨(dú)并聯(lián)有電容 Cpl、Cp2、Cp3、Cp4、Cp5、Cp6，既功率開(kāi)關(guān)管QT1集電極和發(fā)射極并聯(lián)有電容Cpl，依次類(lèi) 推。功率開(kāi)關(guān)管QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6基極與數(shù)字信號(hào)處理器6中的PWM驅(qū)動(dòng)模塊 4連接，并受其驅(qū)動(dòng)控制。功率開(kāi)關(guān)管QT1、QT3、QT5的集電極連通有蓄電池7的正極；功率 開(kāi)關(guān)管QT2、QT4、QT6的發(fā)射極接蓄電池7的負(fù)極；功率開(kāi)關(guān)管QT1的發(fā)射極與功率開(kāi)關(guān)管 QT2的集電極的連接點(diǎn)與交流永磁同步電動(dòng)機(jī)M的A相相連，功率開(kāi)關(guān)管QT3的發(fā)射極與功 率開(kāi)關(guān)管QT4集電極的連接點(diǎn)與交流永磁同步電動(dòng)機(jī)M的B相相連，功率開(kāi)關(guān)管QT5的發(fā) 射極與功率開(kāi)關(guān)管QT6的集電極的連接點(diǎn)與交流永磁同步電動(dòng)機(jī)M的C相相連。交流永磁同步電動(dòng)機(jī)M上設(shè)置有位置傳感器信號(hào)DR，位置傳感器信號(hào)DR連接到數(shù) 字信號(hào)處理器6中的位置信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊5。蓄電池7的負(fù)極還接有電阻RS，電阻RS兩端連接有電流與電壓檢測(cè)模塊1，當(dāng)電 池電壓下降到一定值時(shí)，調(diào)速器會(huì)報(bào)告電池電壓不足故障并發(fā)出相關(guān)保護(hù)信號(hào)，防止電池 過(guò)放電而受到損害，從而延長(zhǎng)蓄電池使用壽命。
權(quán)利要求一種直流電源永磁同步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器，包括有與蓄電池連接的輸入控制電路及連接有同步交流電動(dòng)機(jī)的逆變電路，并通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)所述輸入控制電路、逆變電路的控制及信號(hào)的輸入與顯示，所述輸入控制電路由輸入接觸器Q1、熔斷器FU1、FU2、上電接觸器Q2、電阻R1、R2構(gòu)成，其特征在于所述逆變電路包括功率開(kāi)關(guān)管QT1、QT2、QT3、QT4、QT5、QT6，所述功率開(kāi)關(guān)管的集電極和發(fā)射極分別并聯(lián)有電容，其基極與所述數(shù)字信號(hào)處理器中的PWM驅(qū)動(dòng)模塊連接，其中功率開(kāi)關(guān)管QT1、QT3、QT5的集電極連通有蓄電池的正極；功率開(kāi)關(guān)管QT2、QT4、QT6的發(fā)射極接蓄電池的負(fù)極；功率開(kāi)關(guān)管QT1的發(fā)射極與功率開(kāi)關(guān)管QT2的集電極的連接點(diǎn)與電機(jī)A相相連，功率開(kāi)關(guān)管QT3的發(fā)射極與功率開(kāi)關(guān)管QT4集電極的連接點(diǎn)與電機(jī)B相相連，功率開(kāi)關(guān)管QT5的發(fā)射極與功率開(kāi)關(guān)管QT6的集電極的連接點(diǎn)與電機(jī)C相相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電源永磁同步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器，其特征在于所述 蓄電池的負(fù)極接有電阻RS，所述電阻RS兩端連接有所述數(shù)字信號(hào)處理器中的電流與電壓 檢測(cè)模塊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)裝置，具體涉及一種直流電源永磁同步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速器。該調(diào)速器包括輸入接觸器、熔斷器、輸入濾波器、上電電阻、逆變電路及控制電路，其通過(guò)功率開(kāi)關(guān)管構(gòu)成的三相橋式逆變電路得到頻率可調(diào)的控制交流電拖動(dòng)交流永磁同步電機(jī)的電壓；通過(guò)調(diào)節(jié)方向和速度控制器，可以自由平滑的運(yùn)行電機(jī)車(chē)，在下坡和減速時(shí)段具有能量回饋功能。本實(shí)用新型采用現(xiàn)代控制技術(shù)，使得礦用電機(jī)車(chē)具有可靠性強(qiáng)、牽引力大、維護(hù)量小、節(jié)電量高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P6/08GK201611864SQ201020113090
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者鄭昌陸, 鄭益飛 申請(qǐng)人:上海申傳電氣有限公司