CN204551561U - 一种永磁同步交流电动机驱动的推土机的速度自微调装置 - Google Patents
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Abstract
为了解决目前的电传动系统中永磁交流驱动电动机工作转速波动问题，提出一种永磁同步交流电动机驱动的推土机的速度自微调装置，其特征是：还包括转速传感器，旋转变压器以及速度自微调装置，转速传感器设置在永磁同步交流电动机的壳体上，一端连接设置在永磁同步交流电动机内轴上的旋转变压器，另一端连接整车显示器；速度自微调装置连接电驱动控制器且对应设置，其中，速度自微调装置由箱体，斩波器，电阻箱，电容器和发动机风扇组成，箱体底端设有电阻箱，箱体内对应电阻箱设有发动机风扇和电容器，且电容器设置在电阻箱和发动机风扇之间，箱体上端设有斩波器；该实用新型具有传动效率高，驾驶员操作轻便，速度自动微调节平稳的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及永磁同步交流电动机驱动的履带式推土机行走速度控制技术领域，尤其是在推土机下坡时，由于下滑力作用推土机瞬时速度加快，需确保永磁同步电动机转速恒定的一种自动微调节装置。
背景技术
目前，国内外中大功率的电传动推土机驱动电动机采用异步交流电动机或开关磁阻交流电动机；异步交流电动机：比功率（电动机功率与其质量比，单位：kW/kg）约为0.7；10%负载工作效率约为0.79～0.85；过载能力弱1.8～2.0。开关磁阻交流电动机：比功率（电动机功率与其质量比，单位：kW/kg）约为0.6；10%负载工作效率约为0.78～0.86；过载能力弱1.2、噪声大，转矩脉动。此两种电动机存在着效率不高、过载能力弱等先天的缺陷和不足。
本实用新型采用永磁同步交流电动机，永磁同步交流电动机比功率高，可达1.25kW/kg以上、10%负载工作效率约为0.90～0.92、过载能力高达2.0～2.5以上。为了节省能源，提高电传动系统工作效率，故在推土机上采用永磁同步交流电动机。但是，由于永磁同步交流电动机转子上装有永磁体，当电动机旋转时，永磁体随转子一起旋转，相对于定子线圈，切割磁力线运动，产生电压即反电动势，反电动势太高，电动机变频调速时，高转速区调速困难。推土机的行驶速度与电动机的转速成正比，电机转速与变频器输出的频率成正比；当推土机下坡时，由于下滑力作用推土机瞬时速度加快，此时驱动电动机的转速将高于变频器输出的控制转速，速度产生波动，此时驱动电动机产生再生电压，电流逆向通过变频器传送到直流母线上，使电压急剧升高，电流增大。电传动系统的限压、过流保护装置打开，驱动电动机停止转动。需要驾驶员揿下复位开关后才能再次工作。
专利号2010101095335《直流电源永磁同步交流电动机调速装置》通过功率开关管构成的三相桥式逆变电路得到频率可调的控制交流电拖动交流永磁同步电机的电压，通过调节方向和速度控制器，可以自由平滑的运行电机车，在下坡和减速时段具有能量回馈功能；但是对于交流电源控制的永磁同步电动机不适用，且是一种电动机调整速度变化的装置，而不能实现自动微调速。而本实用新型用于交流电源系统，所用的元件适应交流电系统，是一种自动微调速度的装置；主要解决履带式推土机在不平坦的路面上行驶时，由于速度的波动导致交流永磁电动机产生的再生电压使电控系统出现故障，保证履带式推土机行驶速度自动微调以达到稳速。
发明内容
为了解决目前的电传动系统中永磁交流驱动电动机工作转速波动问题，提出一种永磁同步交流电动机驱动的推土机的速度自微调装置，速度自微调装置可以将超压的电流通过斩波器开合，导通电容和电阻使其转变成热量经发动机风扇散热，使电传动控制器系统的直流母线电压基本恒定，确保永磁同步电动机转速与变频器输出的频率同步，使推土机控制在有效工作速度范围工作；该实用新型具有传动效率高，驾驶员操作轻便，速度自动微调节平稳的优点。
一种永磁同步交流电动机驱动的推土机的速度自微调装置，永磁同步交流发电机连接电驱动控制器，电驱动控制器连接永磁同步交流电动机；永磁同步交流电动机的左右两端分别连接转向离合器和制动器，转向离合器和制动器分别连接终传动装置，终传动装置连接行走装置；其特征是：还包括转速传感器，旋转变压器以及速度自微调装置，转速传感器设置在永磁同步交流电动机的壳体上，一端连接设置在永磁同步交流电动机内轴上的旋转变压器，另一端连接整车显示器；速度自微调装置连接电驱动控制器且对应设置，其中，速度自微调装置由箱体，斩波器，电阻箱，电容器和发动机风扇组成，箱体底端设有电阻箱，箱体内对应电阻箱设有发动机风扇和电容器，且电容器设置在电阻箱和发动机风扇之间，箱体上端设有斩波器。
有益效果：1.该实用新型采用的速度自动微调节装置可促使车辆行走在下坡时，由于下滑力作用导致永磁同步交流电动机失速的超载电流通过电阻箱转变成热量，并经发动机风扇散热，电容、电阻箱也可辅助制动车辆，使车辆制动平顺减少冲击。
2.该实用新型中的电传动自动微调速系统，可以使电动机实现无级调速，电动机运行平稳，操作轻便，推土机行驶冲击振动小，噪声低。
3.该实用新型的永磁同步交流电动机体积小，质量轻，功率密度大；驱动力矩大，过载能力强，成本低，工作寿命长，维修工作量小。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1-永磁同步交流发电机；2-电驱动控制器；3-永磁同步交流电动机；4-转向离合器；5-制动器；6-终传动装置；7-行走装置；8-旋转变压器；9-转速传感器；10-电阻箱；11-电容器；12-发动机风扇；13-斩波器；14-整车显示器；15-箱体。
具体实施方式
如图1所述的一种永磁同步交流电动机驱动的推土机的速度自微调装置，永磁同步交流发电机1连接电驱动控制器2，电驱动控制器2连接永磁同步交流电动机3将永磁同步交流发电机1发出的电，通过导线有效可控的传送给永磁同步交流电动机3；永磁同步交流电动机3的左右两端分别连接转向离合器4和制动器5，转向离合器4和制动器5分别连接终传动装置6，终传动装置6连接行走装置7，永磁同步交流电动机3旋转带动行走装置7旋转实现直线、转向运动等工况；还包括转速传感器9，旋转变压器8以及速度自微调装置，转速传感器9设置在永磁同步交流电动机3的壳体上，一端连接设置在永磁同步交流电动机3内轴上的旋转变压器8，另一端连接整车显示器14，转速传感器9通过旋转变压器8检测电动机的转速信号并传送给整车显示器14；速度自微调装置连接电驱动控制器2且对应设置，由箱体15，斩波器13，电阻箱10，电容器11和发动机风扇12组成，箱体15底端设有电阻箱10，箱体15内对应电阻箱10设有发动机风扇12和电容器11，且电容器11设置在电阻箱10和发动机风扇12之间，箱体15上端设有斩波器13；若永磁同步交流电动机3壳体上的转速传感器9的转速有变化，整车显示器14的转速信号波动，此时斩波器13自动接合通电，超压得电流通过电阻箱10、电容器11变成热量，并经发动机风扇散热，达到稳定直流母线电压的目的，使推土机行驶速度自动微调整，以达到稳定速度的功能。
工作过程：工作时，永磁同步交流发电机1发电，发出的交流电经过电驱动控制器2进行整流、滤波单元转变成直流电，再经过逆变装置，变成电压幅值、频率可调的交流电，然后驱动永磁同步交流电动机3，使永磁同步交流电动机3在交流驱动下实现变频调速，动力经终传动装置6传给行走装置7旋转，当车辆在下坡时，由于下滑力的作用导致永磁同步交流电动机3失速，即转速传感器9的转速过快，整车显示器14的转速信号波动，此时斩波器13接合通电，超压得电流通过电阻箱10、电容11变成热量并经发动机风扇散热，达到稳定直流母线电压的目的，使推土机行驶速度稳定；且速度自微调装置也可辅助制动车辆；经操纵系统控制，实现推土机的前进、后退、变速和左右转向、制动等多种工况，如左转向时，分离左侧转向离合器，减低或切断动力，辅助使用制动器，即可实现左侧转向；反之，可实现右侧转向。
Claims (1)
1.一种永磁同步交流电动机驱动的推土机的速度自微调装置，永磁同步交流发电机连接电驱动控制器，电驱动控制器连接永磁同步交流电动机；永磁同步交流电动机的左右两端分别连接转向离合器和制动器，转向离合器和制动器分别连接终传动装置，终传动装置连接行走装置；其特征是：还包括转速传感器，旋转变压器以及速度自微调装置，转速传感器设置在永磁同步交流电动机的壳体上，一端连接设置在永磁同步交流电动机内轴上的旋转变压器，另一端连接整车显示器；速度自微调装置连接电驱动控制器且对应设置，其中，速度自微调装置由箱体，斩波器，电阻箱，电容器和发动机风扇组成，箱体底端设有电阻箱，箱体内对应电阻箱设有发动机风扇和电容器，且电容器设置在电阻箱和发动机风扇之间，箱体上端设有斩波器。
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| CN104727364A (zh) * | 2015-03-25 | 2015-06-24 | 国机重工（洛阳）有限公司 | 一种永磁同步交流电动机驱动的推土机的速度自微调装置 |
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