專(zhuān)利名稱(chēng)：隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)車(chē)，尤其涉及一種隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)包括車(chē)架部分、驅(qū)動(dòng)部分、制動(dòng)部分、電氣部分、防爆蓄電池電源裝置等部分，驅(qū)動(dòng)方式多為隔爆型直流牽引電動(dòng)機(jī)通過(guò)二級(jí)或一級(jí)齒輪減速裝置把轉(zhuǎn)距傳遞給車(chē)輪，隔爆型直流牽引電動(dòng)機(jī)以串勵(lì)形式工作，通過(guò)直流斬波控制器將防爆蓄電池電源電壓降低來(lái)改變串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的速度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)車(chē)的起動(dòng)、運(yùn)行等控制。這種驅(qū)動(dòng)方式存在很多不足，如機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大，不便于拆裝維修、機(jī)械傳動(dòng)效率低、使用壽命短、運(yùn)行噪音大；電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，碳刷與換向器之間存在摩擦，效率低、 使用壽命短、故障率高。傳統(tǒng)防爆蓄電池式電機(jī)車(chē)制動(dòng)部分多采用單一的機(jī)械摩擦的制動(dòng)方式，即通過(guò)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)增加制動(dòng)塊(鑄鐵質(zhì))與車(chē)輪(鋼質(zhì))之間的接觸壓力從而產(chǎn)生磨擦力來(lái)阻止機(jī)車(chē)運(yùn)行。這種制動(dòng)方式反應(yīng)較慢、在制動(dòng)后易產(chǎn)生高溫，不適合在高瓦斯及煤塵遍步的煤礦使用，還易在緊急制動(dòng)時(shí)使車(chē)輪抱死，造成脫軌等事故，這種制動(dòng)方式存在安全系數(shù)低、浪費(fèi)能源等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)，該隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)效率高、故障率低、運(yùn)行噪音小，制動(dòng)部分反應(yīng)迅捷、安全系數(shù)高、節(jié)約能源。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
一種隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)，包括車(chē)架，車(chē)架上安裝有電氣部分、防爆蓄電池電源裝置、驅(qū)動(dòng)部分和機(jī)械制動(dòng)部分，驅(qū)動(dòng)部分包括有電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)部分的兩端軸頭通過(guò)導(dǎo)框和減震彈簧與車(chē)架相連，驅(qū)動(dòng)部分的電動(dòng)機(jī)包括有軸，其特征是軸外固定連接有內(nèi)定子支撐，內(nèi)定子支撐外固定連接有內(nèi)定子，軸外相對(duì)旋轉(zhuǎn)安裝有外殼，外殼內(nèi)固定安裝有永磁體，內(nèi)定子與永磁體相對(duì)應(yīng)，內(nèi)定子位于永磁體內(nèi)，軸一端引出有電動(dòng)機(jī)供電電纜，電動(dòng)機(jī)供電電纜另一端連接有調(diào)速I(mǎi)GBT模塊，電動(dòng)機(jī)供電電纜與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊組成的三相橋式電路中間三端相連，防爆蓄電池電源裝置的正極通過(guò)反向接入電路的電制動(dòng)IGBT模塊與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊組成的三相橋式電路正極端連接，防爆蓄電池電源裝置的負(fù)極直接與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊組成的三相橋式電路負(fù)極端連接，調(diào)速I(mǎi)GBT模塊組成的三相橋式電路正極端和負(fù)極端并聯(lián)有濾波電容，電動(dòng)機(jī)供電電纜與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊組成的三相橋式電路中間三端連接導(dǎo)線上套裝有電機(jī)電流傳感器，防爆蓄電池電源裝置的正極與電制動(dòng)IGBT模塊連接導(dǎo)線上套裝有電制動(dòng)電流傳感器，電制動(dòng)電流傳感器與電機(jī)電流傳感器上同共連接有變頻控制部分， 電制動(dòng)電流傳感器與電機(jī)電流傳感器上的輸出端子及電源端子分別與變頻控制部分的相對(duì)應(yīng)的端子相連，調(diào)速I(mǎi)GBT模塊與電制動(dòng)IGBT模塊的觸發(fā)端子分別與變頻控制部分的相
3對(duì)應(yīng)的端子連接，濾波電容兩端與變頻控制部分的相對(duì)應(yīng)的端子連接，變頻控制部分連接有控制臺(tái)，控制臺(tái)的端子與變頻控制部分相對(duì)應(yīng)的端子通過(guò)信號(hào)線連接。本發(fā)明采用的驅(qū)動(dòng)方式為隔爆型內(nèi)定子式多磁極永磁同步牽引電動(dòng)機(jī)直接通過(guò)電機(jī)外殼把轉(zhuǎn)距傳遞給車(chē)輪，依靠恒轉(zhuǎn)距變頻調(diào)速控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)速度的改變，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)車(chē)的起動(dòng)、運(yùn)行等控制。制動(dòng)部分采用傳統(tǒng)機(jī)械摩擦和再生電氣制動(dòng)兩種方式。 再生電氣制動(dòng)原理為機(jī)車(chē)以一定速度行駛，需要制動(dòng)時(shí)，停止對(duì)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪的同步電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)，發(fā)出的三相交流電經(jīng)過(guò)電氣系統(tǒng)整流和可控?cái)夭ê蠼o電機(jī)車(chē)防爆蓄電池電源裝置恒電流充電，電流產(chǎn)生相反于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)距，從而實(shí)現(xiàn)電氣制動(dòng)，同時(shí)又將制動(dòng)產(chǎn)生的電能存儲(chǔ)到蓄電池中，供機(jī)車(chē)使用。本發(fā)明在低速運(yùn)行和駐車(chē)時(shí)采用傳統(tǒng)機(jī)械制動(dòng)方式，在正常行駛中采用再生電氣制動(dòng)方式，從根本上解決了現(xiàn)有蓄電池式電機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方式存在的問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、便于拆裝維修、機(jī)械傳動(dòng)效率高、運(yùn)行噪音小，電動(dòng)機(jī)采用強(qiáng)磁永磁體作勵(lì)磁，提高電動(dòng)機(jī)效率15%，節(jié)約電能約12%，運(yùn)行部分只有滾動(dòng)軸承存在機(jī)械接觸，所以耐用度高、使用壽命長(zhǎng)。兩種制動(dòng)方式可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高電機(jī)車(chē)制動(dòng)性能和安全性能，同時(shí)也起到節(jié)約能源、降低消耗的作用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的俯視圖3是圖1中驅(qū)動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3的A-A剖視圖； 圖5是本發(fā)明的電氣原理圖。附圖中
1、車(chē)架；2、電氣部分；3、防爆蓄電池電源裝置；4、導(dǎo)框；5、驅(qū)動(dòng)部分；6、機(jī)械制動(dòng)部分； 7、減震彈簧；8、電動(dòng)機(jī)供電電纜；9、內(nèi)定子支撐；10、內(nèi)定子；11、永磁體；12、外殼；13、車(chē)輪輪轂；14、電機(jī)端蓋；15、隔爆套；16、軸承；17、軸承蓋；18、軸；19、控制臺(tái)；20、變頻控制部分；21、調(diào)速I(mǎi)GBT模塊；22、前電動(dòng)機(jī)；23、后電動(dòng)機(jī)；24、電制動(dòng)IGBT模塊；25、濾波電容； 26、電機(jī)電流傳感器；27、電制動(dòng)電流傳感器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
一種隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)，如圖ι至圖5所示，包括車(chē)架1，車(chē)架1上安裝有電氣部分2、 防爆蓄電池電源裝置3、驅(qū)動(dòng)部分5和機(jī)械制動(dòng)部分6，驅(qū)動(dòng)部分5包括有電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)部分 5的兩端軸頭通過(guò)導(dǎo)框4和減震彈簧7與車(chē)架1相連，驅(qū)動(dòng)部分5的電動(dòng)機(jī)包括有軸18，軸 18外固定連接有內(nèi)定子支撐9，內(nèi)定子支撐9外固定連接有內(nèi)定子10，軸18外相對(duì)旋轉(zhuǎn)安裝有外殼12，外殼12內(nèi)固定安裝有永磁體11，內(nèi)定子10與永磁體11相對(duì)應(yīng)，內(nèi)定子10位于永磁體11內(nèi)，軸18 —端引出有電動(dòng)機(jī)供電電纜8，電動(dòng)機(jī)供電電纜8另一端連接有調(diào)速 IGBT模塊21，電動(dòng)機(jī)供電電纜8與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊21組成的三相橋式電路中間三端相連， 防爆蓄電池電源裝置3的正極通過(guò)反向接入電路的電制動(dòng)IGBT模塊M與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊 21組成的三相橋式電路正極端連接，防爆蓄電池電源裝置3的負(fù)極直接與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊21組成的三相橋式電路負(fù)極端連接，調(diào)速I(mǎi)GBT模塊21組成的三相橋式電路正極端和負(fù)極端并聯(lián)有濾波電容25，電動(dòng)機(jī)供電電纜8與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊21組成的三相橋式電路中間三端連接導(dǎo)線上套裝有電機(jī)電流傳感器沈，防爆蓄電池電源裝置3的正極與電制動(dòng)IGBT模塊 24連接導(dǎo)線上套裝有電制動(dòng)電流傳感器27，電制動(dòng)電流傳感器27與電機(jī)電流傳感器沈上同共連接有變頻控制部分20，電制動(dòng)電流傳感器27與電機(jī)電流傳感器沈上的輸出端子及電源端子分別與變頻控制部分20的相對(duì)應(yīng)的端子相連，調(diào)速I(mǎi)GBT模塊21與電制動(dòng)IGBT 模塊M的觸發(fā)端子分別與變頻控制部分20的相對(duì)應(yīng)的端子連接，濾波電容25兩端與變頻控制部分20的相對(duì)應(yīng)的端子連接，變頻控制部分20連接有控制臺(tái)19，控制臺(tái)19的端子與變頻控制部分20相對(duì)應(yīng)的端子通過(guò)信號(hào)線連接。本發(fā)明是一種防爆蓄電池變頻調(diào)速電機(jī)車(chē)，克服了現(xiàn)有防爆蓄電池式電機(jī)車(chē)在驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方式上存在的不足。如圖1、圖2所示，驅(qū)動(dòng)部分5的兩端軸頭通過(guò)只能上下移動(dòng)的導(dǎo)框4和減震彈簧 7與車(chē)架1相連，軸18相對(duì)于車(chē)架1只能上下移動(dòng)，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)部分5通電后可實(shí)現(xiàn)無(wú)減速裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)車(chē)運(yùn)行。如圖3、圖4所示，內(nèi)定子10與內(nèi)定子支撐9、內(nèi)定子支撐9與軸18均通過(guò)鍵固定， 永磁體11與外殼12粘接在一起，外殼12、車(chē)輪輪轂13、電機(jī)端蓋14及軸承蓋17通過(guò)螺栓固定相連，以上部件構(gòu)成內(nèi)定子式多磁極永磁同步牽引電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)供電電纜8從軸18 一端引出。本電動(dòng)機(jī)為隔爆型，通過(guò)隔爆套15與電機(jī)端蓋14來(lái)實(shí)現(xiàn)隔爆要求。在圖5中，大虛線框內(nèi)為電氣部分2的電氣圖，控制臺(tái)19中有速度給定裝置、電機(jī)換向開(kāi)關(guān)，控制臺(tái)19產(chǎn)生的速度及方向信號(hào)通過(guò)電纜傳遞到變頻控制部分20。變頻控制部分20中有電源部分、IGBT驅(qū)動(dòng)部分、微機(jī)控制部分。電源部分給變頻控制部分20提供電源，當(dāng)機(jī)車(chē)需要運(yùn)行時(shí)，微機(jī)控制部分將控制臺(tái)19產(chǎn)生的速度及方向信號(hào)和電機(jī)電流傳感器沈產(chǎn)生的電流信號(hào)進(jìn)行處理后輸出恒轉(zhuǎn)距三相變頻率控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)IGBT驅(qū)動(dòng)部分放大后控制調(diào)速I(mǎi)GBT模塊21，進(jìn)而給內(nèi)定子式多磁極永磁同步牽引電動(dòng)機(jī)提供三相變頻電，使電動(dòng)機(jī)以特定方向和速度轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)車(chē)以較高速度運(yùn)行需要電制動(dòng)時(shí)，司機(jī)將控制手柄回零，微機(jī)控制部分將控制臺(tái)19產(chǎn)生的信號(hào)和電制動(dòng)電流傳感器27產(chǎn)生的制動(dòng)電流信號(hào)進(jìn)行處理后輸出恒電流充電控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過(guò)IGBT驅(qū)動(dòng)部分放大后控制電制動(dòng)IGBT模塊24，電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)，發(fā)出的三相交流電經(jīng)過(guò)調(diào)速I(mǎi)GBT模塊21中二極管整流和電制動(dòng)IGBT模塊M可控?cái)夭ê蠼o防爆蓄電池電源裝置3恒電流充電，電流產(chǎn)生相反于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的轉(zhuǎn)距，從而實(shí)現(xiàn)電氣制動(dòng)，電機(jī)車(chē)速度迅速下降，電機(jī)發(fā)電電壓也下降，變頻控制部分20根據(jù)電機(jī)發(fā)電電壓下降到設(shè)定值后停止電制動(dòng)控制。
權(quán)利要求
1. 一種隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)，包括車(chē)架(1)，車(chē)架(1)上安裝有電氣部分(2)、防爆蓄電池電源裝置(3 )、驅(qū)動(dòng)部分(5 )和機(jī)械制動(dòng)部分(6 )，驅(qū)動(dòng)部分(5 )包括有電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)部分(5 ) 的兩端軸頭通過(guò)導(dǎo)框(4)和減震彈簧(7 )與車(chē)架(1)相連，驅(qū)動(dòng)部分(5 )的電動(dòng)機(jī)包括有軸 (18)，其特征是軸(18)外固定連接有內(nèi)定子支撐(9)，內(nèi)定子支撐(9)外固定連接有內(nèi)定子(10)，軸(18)外相對(duì)旋轉(zhuǎn)安裝有外殼(12)，外殼(12)內(nèi)固定安裝有永磁體(11)，內(nèi)定子 (10)與永磁體(11)相對(duì)應(yīng)，內(nèi)定子(10)位于永磁體(11)內(nèi)，軸(18) —端引出有電動(dòng)機(jī)供電電纜(8)，電動(dòng)機(jī)供電電纜(8)另一端連接有調(diào)速I(mǎi)GBT模塊(21)，電動(dòng)機(jī)供電電纜(8)與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊(21)組成的三相橋式電路中間三端相連，防爆蓄電池電源裝置(3)的正極通過(guò)反向接入電路的電制動(dòng)IGBT模塊(24)與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊(21)組成的三相橋式電路正極端連接，防爆蓄電池電源裝置(3)的負(fù)極直接與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊(21)組成的三相橋式電路負(fù)極端連接，調(diào)速I(mǎi)GBT模塊(21)組成的三相橋式電路正極端和負(fù)極端并聯(lián)有濾波電容(25)， 電動(dòng)機(jī)供電電纜(8)與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊(21)組成的三相橋式電路中間三端連接導(dǎo)線上套裝有電機(jī)電流傳感器(沈)，防爆蓄電池電源裝置(3 )的正極與電制動(dòng)IGBT模塊(M )連接導(dǎo)線上套裝有電制動(dòng)電流傳感器(27)，電制動(dòng)電流傳感器(27)與電機(jī)電流傳感器(26)上同共連接有變頻控制部分(20)，電制動(dòng)電流傳感器(27)與電機(jī)電流傳感器(26)上的輸出端子及電源端子分別與變頻控制部分(20)的相對(duì)應(yīng)的端子相連，調(diào)速I(mǎi)GBT模塊(21)與電制動(dòng) IGBT模塊(24)的觸發(fā)端子分別與變頻控制部分(20)的相對(duì)應(yīng)的端子連接，濾波電容(25) 兩端與變頻控制部分(20)的相對(duì)應(yīng)的端子連接，變頻控制部分(20)連接有控制臺(tái)(19)，控制臺(tái)(19)的端子與變頻控制部分(20)相對(duì)應(yīng)的端子通過(guò)信號(hào)線連接。
全文摘要
一種隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)，該隔爆蓄電池電機(jī)車(chē)驅(qū)動(dòng)部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)效率高、故障率低、運(yùn)行噪音小，制動(dòng)部分反應(yīng)迅捷、安全系數(shù)高、節(jié)約能源，包括車(chē)架，車(chē)架上安裝有電氣部分、防爆蓄電池電源裝置、驅(qū)動(dòng)部分和機(jī)械制動(dòng)部分，驅(qū)動(dòng)部分包括有電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)部分的兩端軸頭通過(guò)導(dǎo)框和減震彈簧與車(chē)架相連，驅(qū)動(dòng)部分的電動(dòng)機(jī)包括有軸，軸外固定連接有內(nèi)定子支撐，內(nèi)定子支撐外固定連接有內(nèi)定子，軸外相對(duì)旋轉(zhuǎn)安裝有外殼，外殼內(nèi)固定安裝有永磁體，內(nèi)定子與永磁體相對(duì)應(yīng)，內(nèi)定子位于永磁體內(nèi)，軸一端引出有電動(dòng)機(jī)供電電纜，電動(dòng)機(jī)供電電纜另一端連接有調(diào)速I(mǎi)GBT模塊，電動(dòng)機(jī)供電電纜與調(diào)速I(mǎi)GBT模塊組成的三相橋式電路中間三端相連。
文檔編號(hào)B61C3/02GK102407855SQ20111041808
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者胡曉東 申請(qǐng)人:棗莊聯(lián)鑫實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司