CN108312852A - 一种交流电传动矿用自卸车电制动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，包括以下具体步骤：电驱系统控制器ACU读取电制动输入信号；电驱系统控制器ACU将电制动输入信号以及车辆工况信息发送给传动控制器DCU；传动控制器DCU根据电驱系统控制器ACU输入的信息计算在规定制动距离内需要的最小制动力Fmin；传动控制器DCU计算系统在额定范围内可以提供的最大制动力Ft；计算供求比K=Fmin/Ft；根据电动机制动特性计算制动修正系数Ku，判断K的值，如果K≤1，说明提供最大制动力可以满足要求，则Ku=K，如果K＞1，说明最大电制动力达不到制动要求，则Ku=1／K；根据修正后的K值，计算需要输出的电动机电压及频率；根据输出电压及频率控制电路的通断。本方法可以根据车辆运行状况快速匹配最优制动力。
Description
技术领域
本发明涉及一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，属于电动机控制技术领域。
背景技术
电传动矿用自卸车在露天矿山开采领域一直占有绝对的优势，驱动系统简单，可以利用发动机运行在最优特性曲线，所以电传动矿用自卸车在节能环保方面有着先天的优势。世界上最大的工程机械生产商都大力投入财力研发电传动矿用自卸车。电传动矿用自卸车与机械传动自卸车相比，结构简单，维护方便，大大降低了运行成本，提高生产效率。
同时，交流异步电动机相比直流电动机在成本、结构、能效、可靠性等方面具有诸多优势，国内外工程机械企业相继研发出基于交流电机动力的电传动自卸车。电传动自卸车在高速运行阶段的制动一般采用电制动，电制动对车辆硬件损耗低，又可以快速实现制动效果。目前电制动都是采用试探法，根据电机的标准制动特性和短时制动特性进行控制，没有考虑车辆的运行状态，比如载重量、倾斜角度等，这样带来的问题是在制动时，如果制动力过小，导致刹车距离较长，增加风险，而制动力过大，电动机制动电流过大，会影响电动机绝缘性能和制动电阻寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以根据车辆运行状况快速匹配最优制动力的交流电传动矿用自卸车电制动方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，包括以下具体步骤：
（1）电驱系统控制器ACU读取电制动输入信号；
（2）电驱系统控制器ACU将电制动输入信号以及车辆工况信息发送给传动控制器DCU；
（3）传动控制器DCU根据电驱系统控制器ACU输入的信息计算在规定制动距离内需要的最小制动力Fmin；
（4）传动控制器DCU计算系统在额定范围内可以提供的最大制动力Ft；
（5）计算供求比K=Fmin/Ft；
（6）根据电动机制动特性计算制动修正系数Ku，判断K的值，如果K≤1，说明提供最大制动力可以满足要求，则Ku=K，如果K＞1，说明最大电制动力达不到制动要求，则Ku=1／K；
（7）根据修正后的K值，计算需要输出的电动机电压及频率；
（8）根据输出的电压及频率来控制电路的通断。
所述车辆工况信息包括车辆速度、载重以及车辆倾斜角度信号。
步骤（3）中Fmin=(0.5mv2+mgh)/s-f，其中，m为车的总质量，v为车辆的初速度，h为车辆在垂直方向的位移，s为最大制动距离，f为车辆的摩擦力。
步骤（4）中所述额定范围指的是可承受的最大电压、最大电流以及满足散热系统要求的范围。
步骤（4）中Ft=0.5*（P/v），其中P为在该速度下最大电制动功率，v为车辆运行速度。
在步骤（8）中控制系统记录此次运行工况及制动参数，用于后续类似工况的快速匹配调用。
本发明所达到的有益效果：可以根据车辆运行状况自动匹配制动参数，从而避免制动力过小或者过大带来的不利影响，并且具有记忆功能，在出现类似的工况时可以快速调用制动参数，实现最优制动效果。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的电路控制图；
图3是本发明的控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，包括以下具体步骤：
（1）电驱系统控制器ACU读取电制动输入信号；
（2）电驱系统控制器ACU将电制动输入信号以及车辆速度、载重以及车辆倾斜角度信号发送给传动控制器DCU；
（3）传动控制器DCU根据电驱系统控制器ACU输入的信息计算在规定制动距离内需要的最小制动力Fmin，其中Fmin=(0.5mv2+mgh)/s-f，m为车的总质量，v为车辆的初速度，h为车辆在垂直方向的位移，s为最大制动距离，f为车辆的摩擦力。；
（4）传动控制器DCU计算系统在额定范围内可以提供的最大制动力Ft，额定范围指的是可承受的最大电压、最大电流以及满足散热系统要求的范围，其中Ft=0.5*（P/v），其中P为在该速度下最大电制动功率，v为车辆运行速度；
（5）计算供求比K=Fmin/Ft；
（6）根据电动机制动特性计算制动修正系数Ku，判断K的值，如果K≤1，说明提供最大制动力可以满足要求，则Ku=K，如果K＞1，说明最大电制动力达不到制动要求，则Ku=1／K；
（7）根据修正后的K值，计算要输出的电动机电压及频率；
（8）根据输出电压及频率控制输出电路及斩波电路通断，并控制系统记录此次运行工况以及制动参数，可用于后续类似工况快速匹配调用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，其特征是，包括以下具体步骤：
（1）电驱系统控制器ACU读取电制动输入信号；
（2）电驱系统控制器ACU将电制动输入信号以及车辆工况信息发送给传动控制器DCU；
（3）传动控制器DCU根据电驱系统控制器ACU输入的信息计算在规定制动距离内需要的最小制动力Fmin；
（4）传动控制器DCU计算系统在额定范围内可以提供的最大制动力Ft；
（5）计算供求比K=Fmin/Ft；
（6）根据电动机制动特性计算制动修正系数Ku，判断K的值，如果K≤1，说明提供最大制动力可以满足要求，则Ku=K，如果K＞1，说明最大电制动力达不到制动要求，则Ku=1／K；
（7）根据修正后的K值，计算需要输出的电动机电压及频率；
（8）根据输出的电压及频率来控制电路的通断。
2.根据权利要求1所述的一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，其特征是，所述车辆工况信息包括车辆速度、载重以及车辆倾斜角度信号。
3.根据权利要求2所述的一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，其特征是，步骤（3）中Fmin=(0.5mv2+mgh)/s-f，其中，m为车的总质量，v为车辆的初速度，h为车辆在垂直方向的位移，s为最大制动距离，f为车辆的摩擦力。
4.根据权利要求1所述的一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，其特征是，步骤（4）中所述额定范围指的是可承受的最大电压、最大电流以及满足散热系统要求的范围。
5.根据权利要求4所述的一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，其特征是，步骤（4）中Ft=0.5*（P/v），其中P为在该速度下最大电制动功率，v为车辆运行速度。
6.根据权利要求1所述的一种交流电传动矿用自卸车电制动方法，其特征是，在步骤（8）中控制系统记录此次运行工况及制动参数，用于后续类似工况的快速匹配调用。
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