一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶式推土機(jī)行走速度控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是在推土機(jī)下坡時(shí)，由于下滑力作用推土機(jī)瞬時(shí)速度加快，需確保永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定的一種自動(dòng)微調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)外中大功率的電傳動(dòng)推土機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用異步交流電動(dòng)機(jī)或開關(guān)磁阻交流電動(dòng)機(jī)；異步交流電動(dòng)機(jī):比功率(電動(dòng)機(jī)功率與其質(zhì)量比，單位:kw/kg)約為0.7 ；10%負(fù)載工作效率約為0.79?0.85 ;過載能力弱1.8?2.0。開關(guān)磁阻交流電動(dòng)機(jī):比功率(電動(dòng)機(jī)功率與其質(zhì)量比，單位:kW/kg)約為0.6 ；10%負(fù)載工作效率約為0.78?0.86 ;過載能力弱1.2、噪聲大，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。此兩種電動(dòng)機(jī)存在著效率不高、過載能力弱等先天的缺陷和不足。
[0003]本發(fā)明采用永磁同步交流電動(dòng)機(jī)，永磁同步交流電動(dòng)機(jī)比功率高，可達(dá)1.25kff/kg以上、10%負(fù)載工作效率約為0.90?0.92、過載能力高達(dá)2.0?2.5以上。為了節(jié)省能源，提高電傳動(dòng)系統(tǒng)工作效率，故在推土機(jī)上采用永磁同步交流電動(dòng)機(jī)。但是，由于永磁同步交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上裝有永磁體，當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，永磁體隨轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，相對于定子線圈，切割磁力線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電壓即反電動(dòng)勢，反電動(dòng)勢太高，電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，高轉(zhuǎn)速區(qū)調(diào)速困難。推土機(jī)的行駛速度與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比，電機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸出的頻率成正比；當(dāng)推土機(jī)下坡時(shí)，由于下滑力作用推土機(jī)瞬時(shí)速度加快，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將高于變頻器輸出的控制轉(zhuǎn)速，速度產(chǎn)生波動(dòng)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生再生電壓，電流逆向通過變頻器傳送到直流母線上，使電壓急劇升高，電流增大。電傳動(dòng)系統(tǒng)的限壓、過流保護(hù)裝置打開，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。需要駕駛員撳下復(fù)位開關(guān)后才能再次工作。
[0004]專利號(hào)2010101095335《直流電源永磁同步交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置》通過功率開關(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，在下坡和減速時(shí)段具有能量回饋功能；但是對于交流電源控制的永磁同步電動(dòng)機(jī)不適用，且是一種電動(dòng)機(jī)調(diào)整速度變化的裝置，而不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)微調(diào)速。本發(fā)明用于交流電源系統(tǒng)，所用的元件適應(yīng)交流電系統(tǒng)，是一種自動(dòng)微調(diào)整速度的裝置。主要解決履帶式推土機(jī)在不平坦的路面上行駛時(shí)，由于速度的波動(dòng)導(dǎo)致交流永磁電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的再生電壓使電控系統(tǒng)出現(xiàn)故障，保證履帶式推土機(jī)行駛速度自動(dòng)微調(diào)整以達(dá)到穩(wěn)速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決目前的電傳動(dòng)系統(tǒng)中永磁交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速波動(dòng)問題，提出一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置，速度自微調(diào)裝置可以將超壓的電流通過斬波器開合，導(dǎo)通電容和電阻使其轉(zhuǎn)變成熱量經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇散熱，使電傳動(dòng)控制器系統(tǒng)的直流母線電壓基本恒定，確保永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與變頻器輸出的頻率同步，使推土機(jī)控制在有效工作速度范圍工作；該發(fā)明具有傳動(dòng)效率高，駕駛員操作輕便，速度自動(dòng)微調(diào)節(jié)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置，永磁同步交流發(fā)電機(jī)連接電驅(qū)動(dòng)控制器，電驅(qū)動(dòng)控制器連接永磁同步交流電動(dòng)機(jī)；永磁同步交流電動(dòng)機(jī)的左右兩端分別連接轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器，轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器分別連接終傳動(dòng)裝置，終傳動(dòng)裝置連接行走裝置；其特征是:速度自微調(diào)裝置連接電驅(qū)動(dòng)控制器且對應(yīng)設(shè)置；所述速度自微調(diào)裝置由箱體，斬波器，電阻箱，電容器和發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇組成，箱體底端設(shè)有電阻箱，箱體內(nèi)對應(yīng)電阻箱設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和電容器，且電容器設(shè)置在電阻箱和發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇之間，箱體上端設(shè)有斬波器。
[0007]所述的一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置，還包括轉(zhuǎn)速傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征是:轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在永磁同步交流電動(dòng)機(jī)的殼體上，一端連接設(shè)置在永磁同步交流電動(dòng)機(jī)內(nèi)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器，另一端連接整車顯示器。
[0008]有益效果:1.該發(fā)明采用的速度自動(dòng)微調(diào)節(jié)裝置可促使車輛行走在下坡時(shí)，由于下滑力作用導(dǎo)致永磁同步交流電動(dòng)機(jī)失速的超載電流通過電阻箱轉(zhuǎn)變成熱量，并經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇散熱，電容、電阻箱也可輔助制動(dòng)車輛，使車輛制動(dòng)平順減少?zèng)_擊。
[0009]2.該發(fā)明中的電傳動(dòng)自動(dòng)微調(diào)速系統(tǒng)，可以使電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，操作輕便，推土機(jī)行駛沖擊振動(dòng)小，噪聲低。
[0010]3.該發(fā)明的永磁同步交流電動(dòng)機(jī)體積小，質(zhì)量輕，功率密度大；驅(qū)動(dòng)力矩大，過載能力強(qiáng)，成本低，工作壽命長，維修工作量小。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中永磁同步交流發(fā)電機(jī)；2-電驅(qū)動(dòng)控制器；3_永磁同步交流電動(dòng)機(jī)；4-轉(zhuǎn)向離合器；5_制動(dòng)器；6_終傳動(dòng)裝置；7_行走裝置；8_旋轉(zhuǎn)變壓器；9_轉(zhuǎn)速傳感器；10_電阻箱；11_電容器；12-發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇；13-斬波器；14-整車顯示器；15-箱體。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所述的一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置，永磁同步交流發(fā)電機(jī)I連接電驅(qū)動(dòng)控制器2，電驅(qū)動(dòng)控制器2連接永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3將永磁同步交流發(fā)電機(jī)I發(fā)出的電，通過導(dǎo)線有效可控的傳送給永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3 ;永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3的左右兩端分別連接轉(zhuǎn)向離合器4和制動(dòng)器5，轉(zhuǎn)向離合器4和制動(dòng)器5分別連接終傳動(dòng)裝置6，終傳動(dòng)裝置6連接行走裝置7，永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)行走裝置7旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)直線、轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)等工況；其特征是:速度自微調(diào)裝置連接電驅(qū)動(dòng)控制器2且對應(yīng)設(shè)置；所述速度自微調(diào)裝置由箱體15，斬波器13，電阻箱10，電容器11和發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇12組成，箱體15底端設(shè)有電阻箱10，箱體15內(nèi)對應(yīng)電阻箱10設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇12和電容器11，且電容器11設(shè)置在電阻箱10和發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇12之間，箱體15上端設(shè)有斬波器13。
[0014]所述的一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置，還包括轉(zhuǎn)速傳感器9和旋轉(zhuǎn)變壓器8，其特征是:轉(zhuǎn)速傳感器9設(shè)置在永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3的殼體上，一端連接設(shè)置在永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3內(nèi)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器8，另一端連接整車顯示器14 ;轉(zhuǎn)速傳感器9通過旋轉(zhuǎn)變壓器8檢測電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)并傳送給整車顯示器14。若永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3殼體上的轉(zhuǎn)速傳感器9的轉(zhuǎn)速有變化，整車顯示器14的轉(zhuǎn)速信號(hào)波動(dòng)，此時(shí)斬波器13自動(dòng)接合通電，超壓得電流通過電阻箱10、電容器11變成熱量，并經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇散熱，達(dá)到穩(wěn)定直流母線電壓的目的，使推土機(jī)行駛速度自動(dòng)微調(diào)整，以達(dá)到穩(wěn)定速度的功能。
[0015]工作過程:工作時(shí)，永磁同步交流發(fā)電機(jī)I發(fā)電，發(fā)出的交流電經(jīng)過電驅(qū)動(dòng)控制器2進(jìn)行整流、濾波單元轉(zhuǎn)變成直流電，再經(jīng)過逆變裝置，變成電壓幅值、頻率可調(diào)的交流電，然后驅(qū)動(dòng)永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3，使永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3在交流驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，動(dòng)力經(jīng)終傳動(dòng)裝置6傳給行走裝置7旋轉(zhuǎn)，當(dāng)車輛在下坡時(shí)，由于下滑力的作用導(dǎo)致永磁同步交流電動(dòng)機(jī)3失速，即轉(zhuǎn)速傳感器9的轉(zhuǎn)速過快，整車顯示器14的轉(zhuǎn)速信號(hào)波動(dòng)，此時(shí)斬波器13接合通電，超壓得電流通過電阻箱10、電容11變成熱量并經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇散熱，達(dá)到穩(wěn)定直流母線電壓的目的，使推土機(jī)行駛速度穩(wěn)定；且速度自調(diào)裝置也可輔助制動(dòng)車輛；經(jīng)操縱系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)推土機(jī)的前進(jìn)、后退、變速和左右轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等多種工況，如左轉(zhuǎn)向時(shí)，分離左側(cè)轉(zhuǎn)向離合器，減低或切斷動(dòng)力，輔助使用制動(dòng)器，即可實(shí)現(xiàn)左側(cè)轉(zhuǎn)向；反之，可實(shí)現(xiàn)右側(cè)轉(zhuǎn)向。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置，永磁同步交流發(fā)電機(jī)連接電驅(qū)動(dòng)控制器，電驅(qū)動(dòng)控制器連接永磁同步交流電動(dòng)機(jī)；永磁同步交流電動(dòng)機(jī)的左右兩端分別連接轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器，轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器分別連接終傳動(dòng)裝置，終傳動(dòng)裝置連接行走裝置；其特征是:速度自微調(diào)裝置連接電驅(qū)動(dòng)控制器且對應(yīng)設(shè)置；所述速度自微調(diào)裝置由箱體，斬波器，電阻箱，電容器和發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇組成，箱體底端設(shè)有電阻箱，箱體內(nèi)對應(yīng)電阻箱設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和電容器，且電容器設(shè)置在電阻箱和發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇之間，箱體上端設(shè)有斬波器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置，其特征是:還包括轉(zhuǎn)速傳感器和旋轉(zhuǎn)變壓器，轉(zhuǎn)速傳感器設(shè)置在永磁同步交流電動(dòng)機(jī)的殼體上，一端連接設(shè)置在永磁同步交流電動(dòng)機(jī)內(nèi)軸上的旋轉(zhuǎn)變壓器，另一端連接整車顯示器。
【專利摘要】為解決電傳動(dòng)系統(tǒng)中永磁交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作轉(zhuǎn)速波動(dòng)問題，提出一種永磁同步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的推土機(jī)的速度自微調(diào)裝置，永磁同步交流發(fā)電機(jī)連接電驅(qū)動(dòng)控制器，電驅(qū)動(dòng)控制器連接永磁同步交流電動(dòng)機(jī)；永磁同步交流電動(dòng)機(jī)的左右兩端分別連接轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器，轉(zhuǎn)向離合器和制動(dòng)器分別連接終傳動(dòng)裝置，終傳動(dòng)裝置連接行走裝置；其特征是：速度自微調(diào)裝置連接電驅(qū)動(dòng)控制器且對應(yīng)設(shè)置；所述速度自微調(diào)裝置由箱體，斬波器，電阻箱，電容器和發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇組成，箱體底端設(shè)有電阻箱，箱體內(nèi)對應(yīng)電阻箱設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇和電容器，且電容器設(shè)置在電阻箱和發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇之間，箱體上端設(shè)有斬波器；該發(fā)明具有傳動(dòng)效率高，駕駛員操作輕便，速度自動(dòng)微調(diào)節(jié)平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】E02F3-84
【公開號(hào)】CN104727364
【申請?zhí)枴緾N201510130495
【發(fā)明人】金陽, 欒新立, 劉景陽, 周陽, 黨鋆, 黃曉陽, 宋艷慶
【申請人】國機(jī)重工（洛陽）有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月25日