本發(fā)明涉及一種電機(jī)車,尤其是一種永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車。
背景技術(shù):
永磁無(wú)刷直流電機(jī)是隨著電子技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一種新型直流電機(jī);永磁無(wú)刷直流電機(jī)具有類似于感應(yīng)電機(jī)的經(jīng)典的三相定子,其轉(zhuǎn)子表面裝有永磁體,換向在轉(zhuǎn)子磁極位置上以電子方式完成,因此永磁電機(jī)也可稱為電子換向電機(jī);定子通常由硅鋼薄片制成,定子繞組插入凹槽中,做成分布式定子繞組;由于電機(jī)氣隙磁場(chǎng)是由轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的,所以轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是恒定的;永磁體的磁化及其在轉(zhuǎn)子上分布是經(jīng)過選擇的,可以使得反電動(dòng)勢(shì)(定子繞組因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而感應(yīng)的電壓)的波形是梯形的,這樣就可以采用具有矩形波(方波)的電流驅(qū)動(dòng)電機(jī),生成高轉(zhuǎn)矩的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
由于永磁無(wú)刷直流電機(jī)施加的矩形波(方波)電壓相對(duì)其他控制方式容易產(chǎn)生,所以電機(jī)的控制和驅(qū)動(dòng)也容易實(shí)現(xiàn),但是必須知道轉(zhuǎn)子磁極位置在某個(gè)(電)角度,才能讓所施加的方波電壓與反電動(dòng)勢(shì)對(duì)齊,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制,從這一點(diǎn)來(lái)看永磁無(wú)刷直流電機(jī)叫永磁方波力矩電機(jī)更貼切一些。
反電動(dòng)勢(shì)與換向動(dòng)作的對(duì)齊是非常重要的,只有這樣,電機(jī)才能作為直流電機(jī)以最高的效率運(yùn)行。
永磁無(wú)刷直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu):永磁無(wú)刷直流電機(jī)主要由電機(jī)本體、電機(jī)控制器(電壓型dc-ac逆變驅(qū)動(dòng)運(yùn)行控制電路組成的電子換相線路)和轉(zhuǎn)子位置傳感器等三部分組成。永磁無(wú)刷直流電機(jī)本體:主要由定子鐵芯、定子繞組、永磁轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸及支承定子的電機(jī)外殼組成。電機(jī)控制器:電機(jī)控制器的作用是接受電機(jī)的驅(qū)動(dòng)操作控制(啟動(dòng)、調(diào)速、換向、停止、制動(dòng))信號(hào),以驅(qū)動(dòng)控制電機(jī),并將轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出的轉(zhuǎn)子磁極位置信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、預(yù)放大、功率放大,然后去觸發(fā)末級(jí)功率晶體管,使電樞繞組按一定的邏輯程序通電,保證電機(jī)的可靠運(yùn)行。轉(zhuǎn)子位置傳感器:轉(zhuǎn)子位置傳感器是實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸換相的重要部件、是無(wú)刷直流電機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵部分。轉(zhuǎn)子位置傳感器在無(wú)刷直流電機(jī)中起著測(cè)定轉(zhuǎn)子磁極位置信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)的作用,為邏輯開關(guān)電路提供正確的換相信息,即將轉(zhuǎn)子永磁磁極的位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào),去控制定子繞組換相。
永磁無(wú)刷直流電機(jī)典型特點(diǎn):(1)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、響應(yīng)快,具有單位體積轉(zhuǎn)矩高、轉(zhuǎn)矩慣量比??;(2)無(wú)需電勵(lì)磁,具有更高的效率和功率因數(shù);(3)永磁轉(zhuǎn)子不發(fā)熱,發(fā)熱部分在定子上,散熱條件較好,可以相對(duì)取高一些的電磁負(fù)荷;(4)氣隙主磁通是由轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的,定子繞組的電流與產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩可以設(shè)計(jì)成線性關(guān)系,控制性能更好;(5)沒有碳刷和機(jī)械換向機(jī)構(gòu),提高了電機(jī)的可靠性;(6)三相全控(逆變)運(yùn)行控制電路將直流電轉(zhuǎn)換成交流電向電機(jī)供電,與一般逆變器不同,它的輸出頻率不是獨(dú)立調(diào)節(jié)的,而是受控于轉(zhuǎn)子磁極位置信號(hào),相當(dāng)于一個(gè)“自控式逆變器”,由于采用轉(zhuǎn)子磁極位置信號(hào)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使永磁無(wú)刷直流電機(jī)輸入電流的頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持同步,電機(jī)和逆變器不會(huì)產(chǎn)生振蕩和失步,這是無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的重要優(yōu)點(diǎn),造就了無(wú)刷直流電機(jī)優(yōu)異的調(diào)速性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車,具有較高的節(jié)電效率,優(yōu)異的調(diào)速性能和高可靠性。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車,包括兩臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)、車架、司機(jī)室、司機(jī)室頂棚、兩個(gè)走行裝置和司機(jī)控制器,所述車架與司機(jī)室及司機(jī)室頂棚整體焊接后固定安裝在走行裝置上,所述兩臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)于車架內(nèi)并安裝在兩個(gè)走行裝置上,所述兩臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)通過連接導(dǎo)線與司機(jī)控制器相連,所述司機(jī)控制器設(shè)于所述司機(jī)室的內(nèi)壁上。
優(yōu)選地,所述走形裝置是由兩套車輪和兩套機(jī)械變速機(jī)構(gòu)組成,所述兩臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)設(shè)于車架內(nèi)并安裝在兩個(gè)走行裝置的兩套機(jī)械變速機(jī)構(gòu)的機(jī)座上。
優(yōu)選地,所述司機(jī)室內(nèi)還包括座椅和手閘制動(dòng)裝置,所述座椅固定設(shè)于司機(jī)室內(nèi)相對(duì)于司機(jī)控制器的另一側(cè)內(nèi)壁上,所述座椅的右側(cè)位置安裝有手閘制動(dòng)裝置。
優(yōu)選地,所述司機(jī)控制器包括箱體、箱門、提手、直流斷路器操作手柄、風(fēng)扇防塵罩、調(diào)速操縱桿、換向操縱桿、直流電源、直流斷路器、防反二極管d1、濾波電容c1、數(shù)顯電壓表v1、直流變換器z1、控制回路接線端子、降溫風(fēng)扇f(wàn)1和兩個(gè)電機(jī)控制器kzq1、kzq2;所述箱體的一側(cè)壁設(shè)有提手、直流斷路器操作手柄和風(fēng)扇防塵罩,所述箱體的上壁上設(shè)有調(diào)速操縱桿和換向操縱桿,所述箱體內(nèi)設(shè)有直流電源、直流斷路器、防反二極管d1、濾波電容c1、數(shù)顯電壓表v1、直流變換器z1、控制回路接線端子、降溫風(fēng)扇f(wàn)1和兩個(gè)電機(jī)控制器kzq1、kzq2,其中所述直流斷路器包括直流斷路器k1、直流斷路器k2和直流斷路器k3,所述調(diào)速操縱桿連接調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1,所述換向操縱桿連接換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k4和換向操縱桿反轉(zhuǎn)開關(guān)k5。
優(yōu)選地,所述直流電源、直流斷路器k1、直流斷路器k2、直流斷路器k3、防反二極管d1、濾波電容c1和數(shù)顯電壓表v1組成直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1);所述電機(jī)控制器kzq1、電機(jī)控制器kzq2、直流變換器z1、調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1、換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k4、換向操縱桿反轉(zhuǎn)開關(guān)k5、降溫風(fēng)扇f(wàn)1、永磁無(wú)刷直流電機(jī)m1和永磁無(wú)刷直流電機(jī)m2組成電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2);所述直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)和電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)通過互相聯(lián)結(jié)組成整體運(yùn)行控制電路。
優(yōu)選地,所述直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的連接為所述直流電源的正極端依次與直流斷路器k1、防反二極管d1串聯(lián)連接,所述防反二極管d1的負(fù)極分別與直流斷路器k2的一端、直流斷路器k3的一端、濾波電容c1的正極和數(shù)顯電壓表v1的正極連接,所述直流斷路器k2、直流斷路器k3的共接點(diǎn)與d1的陰極、濾波電容c1的正極、數(shù)顯電壓表v1的正極共接成電源正極共接點(diǎn),所述直流電源的負(fù)極端與濾波電容c1負(fù)極、數(shù)顯電壓表v1負(fù)極、電機(jī)控制器kzq1的直流電源地電位端gnd1和電機(jī)控制器kzq2的直流電源地電位端gnd2共接成電源輸入側(cè)地電位點(diǎn)。
優(yōu)選地,所述電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的連接為所述直流變換器z1的+5vdc與調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1的vcc端相連,所述調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1的霍爾信號(hào)輸出端out分別與電機(jī)控制器kzq1的ts1端、電機(jī)控制器kzq2的ts2端共接,所述直流變換器z1的+12vdc端與降溫風(fēng)扇f(wàn)1的正極端連接,所述電機(jī)控制器kzq1的zx1端、電機(jī)控制器kzq2的zx2端與換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k4的上端共接,所述電機(jī)控制器kzq1的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)fx1、電機(jī)控制器kzq2的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)fx2與換向操縱桿反轉(zhuǎn)開關(guān)k5的上端共接,所述電機(jī)控制器kzq1的控制電源公共地電位端com1、電機(jī)控制器kzq2的控制電源公共地電位端com2,與直流變換器z1的公共地電位端com、調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1的公共地電位端com、降溫風(fēng)扇f(wàn)1的負(fù)極端、換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k4的下端、換向操縱桿反轉(zhuǎn)開關(guān)k5的下端共接端共接成控制電源公共地電位點(diǎn),所述電機(jī)控制器kzq1的三個(gè)電機(jī)電壓輸出端u1、v1、w1分別與永磁無(wú)刷直流電機(jī)m1的三個(gè)電機(jī)繞組連接,所述電機(jī)控制器kzq1的轉(zhuǎn)子位置傳感器的五個(gè)連接端vcc1、um1、vm1、wm1、com2與永磁無(wú)刷直流電機(jī)m1的轉(zhuǎn)子位置傳感器連接,所述電機(jī)控制器kzq2的三個(gè)電機(jī)電壓輸出端u2、v2、w2分別與永磁無(wú)刷直流電機(jī)m2的三個(gè)電機(jī)繞組連接,所述電機(jī)控制器kzq2的轉(zhuǎn)子位置傳感器的五個(gè)連接端vcc2、um2、vm2、wm2、com2與永磁無(wú)刷直流電機(jī)m2的轉(zhuǎn)子位置傳感器連接。
優(yōu)選地,所述直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)與所述電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的聯(lián)接為:所述電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的直流變換器z1的+110vdc端與直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的電源正極共接點(diǎn)連接,所述電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的直流變換器z1的負(fù)極端、電機(jī)控制器kzq1的直流電源地電位端gnd1、電機(jī)控制器kzq2的直流電源地電位端gnd2與直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的電源輸入側(cè)地電位點(diǎn)連接,所述電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的電機(jī)控制器kzq1的直流電源輸入端+b1與直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的直流斷路器k2另一端連接,所述電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的電機(jī)控制器kzq2的直流電源輸入端+b2與直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的直流斷路器k3另一端連接,所述直流斷路器k2、直流斷路器k3并聯(lián)連接且將電機(jī)控制器kzq1、電機(jī)控制器kzq2并聯(lián)接入直流電源。
優(yōu)選地,所述直流電源為110v直流電源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明的1.5噸永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車應(yīng)用了永磁無(wú)刷直流電機(jī)和電機(jī)控制技術(shù)等先進(jìn)科技,具有較高的節(jié)電效率,優(yōu)異的調(diào)速性能和高可靠性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的整體左視圖。
圖2為本發(fā)明的整體俯視圖。
圖3為本發(fā)明的司機(jī)控制器左視圖。
圖4為本發(fā)明的司機(jī)控制器主視圖。
圖5為本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式,對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1至圖5所示,一種永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車,包括兩臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)10、車架2、司機(jī)室8、司機(jī)室頂棚1、兩個(gè)走行裝置7和司機(jī)控制器6。其中車架2與司機(jī)室8及司機(jī)室頂棚1整體焊接后固定安裝在走行裝置7上,走形裝置7是由兩套車輪和兩套機(jī)械變速機(jī)構(gòu)組成,兩臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)10設(shè)于車架2內(nèi)并安裝在兩個(gè)走行裝置7的兩套機(jī)械變速機(jī)構(gòu)的機(jī)座上,兩臺(tái)永磁無(wú)刷直流電機(jī)10通過連接導(dǎo)線11與司機(jī)控制器6相連,司機(jī)控制器6設(shè)于司機(jī)室8的內(nèi)壁上。
在司機(jī)室8內(nèi)還包括座椅9和手閘制動(dòng)裝置3。其中座椅9固定設(shè)于司機(jī)室8內(nèi)相對(duì)于司機(jī)控制器6的另一側(cè)內(nèi)壁上,座椅9的右側(cè)位置安裝有手閘制動(dòng)裝置3。
司機(jī)控制器6包括箱體12、箱門13、提手14、直流斷路器操作手柄15、風(fēng)扇防塵罩16、調(diào)速操縱桿5、換向操縱桿4、直流電源、直流斷路器17、防反二極管18(d1)、濾波電容19(c1)、數(shù)顯電壓表20(v1)、直流變換器21(z1)、控制回路接線端子24、降溫風(fēng)扇22(f1)和兩個(gè)電機(jī)控制器23(kzq1、kzq2)。其中箱體12的一側(cè)壁設(shè)有提手14、直流斷路器操作手柄15和風(fēng)扇防塵罩16;箱體12的上壁上設(shè)有調(diào)速操縱桿5和換向操縱桿4;箱體12內(nèi)設(shè)有直流電源、直流斷路器17、防反二極管18(d1)、濾波電容19(c1)、數(shù)顯電壓表20(v1)、直流變換器21(z1)、控制回路接線端子、降溫風(fēng)扇22(f1)和兩個(gè)電機(jī)控制器23(kzq1、kzq2);其中直流斷路器17包括直流斷路器k1、直流斷路器k2和直流斷路器k3,調(diào)速操縱桿5連接調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1,換向操縱桿4連接換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k4和換向操縱桿反轉(zhuǎn)開關(guān)k5。
上述直流電源為110v直流電源,110v直流電源的正極端、直流電源的負(fù)極端、直流斷路器k1、直流斷路器k2、直流斷路器k3、防反二極管d1、濾波電容c1和數(shù)顯電壓表v1組成直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)。而電機(jī)控制器kzq1、電機(jī)控制器kzq2、直流變換器z1、調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1、換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k4、換向操縱桿反轉(zhuǎn)開關(guān)k5、降溫風(fēng)扇f(wàn)1、永磁無(wú)刷直流電機(jī)m1和永磁無(wú)刷直流電機(jī)m2組成電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)。直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)和電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)通過互相聯(lián)接組成整體運(yùn)行控制電路。
本永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式電機(jī)車的運(yùn)行控制電路聯(lián)接原理如圖5所示。
圖5中,直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的連接為:直流電源的正極端+bv依次與直流斷路器k1、防反二極管d1串聯(lián)連接,防反二極管d1的負(fù)極分別與直流斷路器k2的一端、直流斷路器k3的一端、濾波電容c1的正極和數(shù)顯電壓表v1的正極連接;直流斷路器k2、直流斷路器k3的共接點(diǎn)與d1的陰極、濾波電容c1的正極、數(shù)顯電壓表v1的正極共接成電源正極共接點(diǎn);直流電源的負(fù)極端-bv與濾波電容c1負(fù)極、數(shù)顯電壓表v1負(fù)極、電機(jī)控制器kzq1的直流電源地電位端gnd1和電機(jī)控制器kzq2的直流電源地電位端gnd2共接成電源輸入側(cè)地電位點(diǎn)。
電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的連接為:直流變換器z1的+5vdc與調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1的vcc端相連,使整個(gè)電路得電、降溫風(fēng)扇運(yùn)行,電路處于待機(jī)狀態(tài);調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1的霍爾信號(hào)輸出端out分別與電機(jī)控制器kzq1的ts1端、電機(jī)控制器kzq2的ts2端共接,直流變換器z1的+12vdc端與降溫風(fēng)扇f(wàn)1的正極端連接,也由于電機(jī)控制器kzq1、kzq2同時(shí)使用一個(gè)調(diào)速操縱桿、一個(gè)換向操縱桿,電機(jī)控制器kzq1的zx1端、電機(jī)控制器kzq2的zx2端與換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k4的上端共接,同時(shí)向k4輸出正轉(zhuǎn)控制信號(hào),電機(jī)控制器kzq1的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)的fx1端、電機(jī)控制器kzq2的反轉(zhuǎn)控制信號(hào)的fx2端與換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k5的上端共接,同時(shí)向k5輸出反轉(zhuǎn)控制信號(hào);電機(jī)控制器kzq1的控制電源公共地電位端com1、電機(jī)控制器kzq2的控制電源公共地電位端com2,與直流變換器z1的公共地電位端com、調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1的公共地電位端com、降溫風(fēng)扇f(wàn)1的負(fù)極端、換向操縱桿正轉(zhuǎn)開關(guān)k4的下端、換向操縱桿反轉(zhuǎn)開關(guān)k5的下端共接端共接成控制電源公共地電位點(diǎn);電機(jī)控制器kzq1的三個(gè)電機(jī)電壓輸出端u1、v1、w1分別與永磁無(wú)刷直流電機(jī)m1的三個(gè)電機(jī)繞組連接,電機(jī)控制器kzq1的轉(zhuǎn)子位置傳感器的五個(gè)連接端vcc1、um1、vm1、wm1、com2與永磁無(wú)刷直流電機(jī)m1的轉(zhuǎn)子位置傳感器連接,電機(jī)控制器kzq2的三個(gè)電機(jī)電壓輸出端u2、v2、w2分別與永磁無(wú)刷直流電機(jī)m2的三個(gè)電機(jī)繞組連接,電機(jī)控制器kzq2的轉(zhuǎn)子位置傳感器的五個(gè)連接端vcc2、um2、vm2、wm2、com2與永磁無(wú)刷直流電機(jī)m2的轉(zhuǎn)子位置傳感器連接。
上述直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)與電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的聯(lián)結(jié)為:電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的直流變換器z1的+110vdc端與直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的電源正極共接點(diǎn)連接;電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的直流變換器z1的負(fù)極端、電機(jī)控制器kzq1的直流電源地電位端gnd1、電機(jī)控制器kzq2的直流電源地電位端直流電源地電位端gnd2與直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的電源輸入側(cè)地電位點(diǎn)連接;電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的電機(jī)控制器kzq1的直流電源輸入端+b1與直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的直流斷路器k2另一端連接,所述電機(jī)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制電路(2)的電機(jī)控制器kzq2的直流電源輸入端+b2與直流電源輸入運(yùn)行控制電路(1)的直流斷路器k3另一端連接,直流斷路器k2、直流斷路器k3并聯(lián)連接且將電機(jī)控制器kzq1、電機(jī)控制器kzq2并聯(lián)接入直流電源。
本永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式電機(jī)車運(yùn)行驅(qū)動(dòng)控制(啟動(dòng)、調(diào)速、換向、停止)由司機(jī)控制器與永磁無(wú)刷直流電機(jī)共同完成。
本整體運(yùn)行控制電路的工作原理為:軌道架空線110v直流電源經(jīng)正極端+bv、負(fù)極端-bv接入電路,合上直流斷路器k1,脈動(dòng)直流電流經(jīng)防反二極管d1整流、濾波電容c1濾波后,得到一個(gè)比較平滑的直流電流;此時(shí)直流變換器z1得電,其+5vdc端輸出5v電壓給調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1的vcc端使調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1得電,其+12vdc端輸出12v電壓給降溫風(fēng)扇f(wàn)1使f1得電運(yùn)行;合上直流斷路器k2、直流斷路器k3,電機(jī)控制器kzq1、電機(jī)控制器kzq2得電,電機(jī)控制器kzq1、電機(jī)控制器kzq2內(nèi)部電路運(yùn)行,在調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1、直流斷路器k4、直流斷路器k5沒有任何操作時(shí),整個(gè)電路處于待機(jī)狀態(tài);當(dāng)換向操縱桿推向“前進(jìn)”位置時(shí),直流斷路器k4閉合,電機(jī)控制器kzq1的zx1端、電機(jī)控制器kzq2的zx2端呈低電平,調(diào)整調(diào)速操縱桿使調(diào)速操縱桿霍爾傳感器h1的out端輸出的電位漸漸升高,電機(jī)控制器kzq1的ts1端、電機(jī)控制器kzq2的ts2端電位也逐漸升高,在電機(jī)控制器kzq1、kzq2的驅(qū)動(dòng)控制下,由u1、v1、w1,u2、v2、w2給m1、m2三相繞組輸入三相交流電流,使m1、m2啟動(dòng)運(yùn)行,此時(shí)電機(jī)車在永磁無(wú)刷直流電機(jī)的拖動(dòng)下徐徐運(yùn)行;由于轉(zhuǎn)子位置傳感器的存在,轉(zhuǎn)子位置傳感器不斷地將電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、轉(zhuǎn)速信息饋送給電機(jī)控制器kzq1、kzq2,使m1、m2獲得了穩(wěn)定的運(yùn)行轉(zhuǎn)速和良好的調(diào)速性能。
本發(fā)明的永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車應(yīng)用了永磁無(wú)刷直流電機(jī)和電機(jī)控制技術(shù)等先進(jìn)科技,首先具有較高的節(jié)電效率,采用兩臺(tái)3kw永磁無(wú)刷直流電機(jī)比采用兩臺(tái)3.5kw串勵(lì)直流電機(jī)制造的電機(jī)車節(jié)省電機(jī)使用功率1kw。
可對(duì)比試驗(yàn)證明其節(jié)能效率:以相同的試驗(yàn)條件即牽引5臺(tái)雙電機(jī)車+上坡+彎道并以約2.5km/h左右的速度運(yùn)行。
兩種架線式雙電機(jī)車對(duì)比試驗(yàn)電氣參數(shù)測(cè)試表如下。
試驗(yàn)說(shuō)明:1、試驗(yàn)環(huán)境為公司環(huán)形架空線軌道試驗(yàn)場(chǎng)2、牽引負(fù)載為5臺(tái)粘重為2.0噸的架線式雙電機(jī)車3、最小牽引起動(dòng)功率:為逐漸調(diào)速/調(diào)壓到機(jī)車啟動(dòng)并運(yùn)行一段距離后的測(cè)試值;4、最小牽引功率:為最小牽引起動(dòng)功率使機(jī)車啟動(dòng)后逐漸調(diào)小牽引電壓至機(jī)車能穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的測(cè)試值;5、彎道牽引運(yùn)行功率:約以1.5km/h左右的速度運(yùn)行;6、連續(xù)彎道牽引運(yùn)行功率:約以1.0km/h左右的速度運(yùn)行;7、上坡彎道牽引運(yùn)行功率:約以2.5km/h左右的速度運(yùn)行;8、溫升測(cè)試:溫升記錄以兩種電機(jī)車連續(xù)運(yùn)行3.0小時(shí)以后測(cè)試值。
其中永磁直流電機(jī)車的牽引運(yùn)行功率:113vdc×27a=3.051kva。串勵(lì)直流電機(jī)車的牽引運(yùn)行功率:101vdc×44.5a=4.495kva。
節(jié)電率:(4.495-3.051)/4.495×100%=32%。
其次本永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車具有優(yōu)異的調(diào)速性能。
采用轉(zhuǎn)子磁極位置信號(hào)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使永磁無(wú)刷直流電機(jī)輸入電流的頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速始終保持同步,電機(jī)和逆變器不會(huì)產(chǎn)生振蕩和失步,這是無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的重要優(yōu)點(diǎn),造就了無(wú)刷直流電機(jī)優(yōu)異的調(diào)速性能。
再次本永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車具有高可靠性。
永磁無(wú)刷直流電機(jī)沒有普通直流電機(jī)的機(jī)械換向裝置(換向器與電刷);也就沒有機(jī)械換向裝置所有的故障現(xiàn)象,提高了永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車的可靠性。
最后本永磁無(wú)刷直流電機(jī)架線式雙電機(jī)車基本技術(shù)參數(shù)為:
(1)公稱粘重:1.5t;
(2)額定電壓:110vdc;
(3)額定功率:2×3kw;
(4)額定牽引力:2.55kn/h;
(5)額定車速:4.54km/h;
(6)固定軸距:650mm;
(7)最小曲線半徑:5m;
(8)總傳動(dòng)比:18.4;
(9)傳動(dòng)方式:兩級(jí)傳動(dòng);
(10)調(diào)速控制方式:霍爾傳感器+轉(zhuǎn)子磁極霍爾信號(hào);
(11)制動(dòng)方式:機(jī)械制動(dòng)。
上述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,不能以此來(lái)限定本發(fā)明的權(quán)利范圍,因此,依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的修改、等同變化、改進(jìn)等,仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。