CN205836576U - 一种架线式永磁同步电机车 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种架线式永磁同步电机车，所述电机车包括车架以及安装于所述车架上的行走装置，所述电机车还包括主控制单元以及从控制单元，所述主控制单元以及所述从控制单元各连接有一个功率单元；每个功率单元连接有一个永磁同步电动机；所述从控制单元通过通信总线连接所述主控制单元，所述主控制单元通过通信总线连接控制台；两个所述功率单元并联于主电源，所述主电源还并联有电能泄放单元以及照明系统。本实用新型的优点是：永磁同步电动机在低速下启动力矩大；电机车维护工作量小，永磁同步电动机没有易损耗的电刷，因此磨损造成的故障较少，节约了使用成本。

Description

一种架线式永磁同步电机车
技术领域
本实用新型涉及一种运输工具，具体涉及一种架线式永磁同步电机车。
背景技术
目前我国煤矿使用电机车由防爆蓄电池电机车和架线式电机车，防爆蓄电池电机车主要在煤矿瓦斯突出的场所使用，架线式电机车在地面及低瓦斯浓度的煤矿中使用。现有的架线电机车大多采用直流电动机和少部分采用异步电动机，调速方式采用串电阻调速和少部分变频调速。
采用直流电动机的架线电机车弊端体现在：（1）安全性能差，直流式架线车制动过程中容易出现“窜车”现象，使得架线车停不下来，易引发安全事故。（2）架线车维修工作量大，直流电动机在高负荷工作条件下，转子容易损坏，经常要更换转子，维修工作量大，成本高。（3）调速性能差，直流电动机大多采用有级调速调速方式，调速性能差，用户体验较差。异步电动机式架线车可以避免上述缺陷，但是异步电动机存在低转速下转矩输出较小，系统效率较低的问题。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种架线式永磁同步电机车，该架线式永磁同步电机车采用同步电机以及适配于同步电机的调速控制系统，解决了使用异步电机以及直流电机的电机车存在的问题。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种架线式永磁同步电机车，所述电机车包括车架以及安装于所述车架上的行走装置，所述电机车还包括主控制单元以及从控制单元，所述主控制单元以及所述从控制单元各连接有一个功率单元；每个功率单元连接有一个永磁同步电动机；所述从控制单元通过通信总线连接所述主控制单元，所述主控制单元通过通信总线连接控制台；两个所述功率单元并联于主电源，所述主电源还并联有电能泄放单元以及照明系统。
每个所述永磁同步电动机安装有一个位置传感器。
所述照明系统包括照明控制单元以及灯具，所述照明控制单元的一端与所述主电源并联、另一端连接所述灯具。
所述主控制单元还连接有显示器。
连接于所述主控制单元以及所述从控制单元的通信总线为CAN总线。
连接所述主控制单元以及所述控制台的通信总线为CAN总线。
所述控制台安装于电机车的驾驶室内部。
所述电机车还包括走线装置。
本实用新型的优点是，1）永磁同步电动机在低速下启动力矩大；2）电机车维护工作量小，永磁同步电动机没有易损耗的电刷，因此磨损造成的故障较少，节约了使用成本；3）节约电能，永磁同步电动机及其驱动系统的效率远远高于直流电动机和异步电动机的效率，同时永磁同步电动机制动的过程中具有能量回馈作用，可以节约电能，节约使用成本；4）调速性能好，永磁同步电动机及其驱动系统采用矢量控制系统，转矩转速性能响应快，相对有级调速，用户体验大大得到提高；5）电能泄放单元可以将制动过程中产生的多余电能消耗掉，以便稳定主电源的电压。
附图说明
图1为本实用新型中架线式永磁同步电机车的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1所示，图中标记1-12分别为：主控制单元1、从控制单元2、功率单元3、永磁同步电动机4、控制台5、主电源6、电能泄放单元7、照明系统8、位置信号线9、显示器10、照明控制单元11、灯具12。
实施例：如图1所示，本实施例具体涉及一种架线式永磁同步电机车，电机车包括车架以及安装于车架上的行走装置。该电机车的电气系统包括主控制单元1以及从控制单元2。主控制单元1以及从控制单元2各连接有一个功率单元3。每个功率单元3连接有一个永磁同步电动机4，永磁同步电动机4连接行走装置,用于驱动车体运动；从控制单元2通过通信总线连接主控制单元1。主控制单元1通过通信总线连接于控制台5。两个功率单元3并联于主电源6，主电源6还并联有电能泄放单元7以及照明系统8。
功率单元3用于在主控制单元1或从控制单元2的控制下将主电源6的电压转换成用于驱动永磁同步电动机4转动的电压；本实施例中，功率单元3采用矢量控制方法；永磁同步电动机4可以在功率单元3的驱动下加速、减速、正转、反转或制动；每个永磁同步电动机4还安装有一个位置传感器，位置传感器的转子的位置信号通过位置信号线9传输至功率单元3，功率单元3可以根据转子的位置信号调整驱动永磁同步电动机4的电压。
主电源6还并联有电能泄放单元7；电能泄放单元7可以监控主电源6的电压；永磁同步电动机4在制动过程中可能会产生过高的电压，当主电源6的电压超过预定范围时，电能泄放单元7可以将制动过程中产生的多余电能消耗掉，以便稳定主电源6的电压。
控制台5安装于电机车的驾驶室内部。连接主控制单元1以及从控制单元2的通信总线为CAN总线，连接主控制单元1以及控制台5的通信总线同样为CAN总线。控制台5可以通过通信总线向主控制单元1以及从控制单元2发出指令以便控制永磁同步电动机4转动。
主控制单元1还连接有显示器10；显示器10同样安装于电机车的驾驶室内部；主控制单元1和从控制单元2之间可以通过通信总线进行通信，主控制单元1可以将主控制单元1以及从控制单元2的状态输出至显示器10以便驾驶员了解电机车的运行状态。显示器10还可以显示电机车的速度、电压、里程、电流、故障等信息。
电机车的照明系统8包括照明控制单元11以及灯具12，灯具12连接于照明控制单元11；照明控制单元11并联于主电源。电机车还包括走线装置走线张志可以在电机车运行的过程中铺设线路。
本实施例具有以下优点：
1）永磁同步电动机在低速下启动力矩大；
2）电机车维护工作量小，永磁同步电动机没有易损耗的电刷，因此磨损造成的故障较少，节约了使用成本；
3）节约电能，永磁同步电动机及其驱动系统的效率远远高于直流电动机和异步电动机的效率，同时永磁同步电动机制动的过程中具有能量回馈作用，可以节约电能，节约使用成本；
4）调速性能好，永磁同步电动机及其驱动系统采用矢量控制系统，转矩转速性能响应快，相对有级调速，用户体验大大得到提高。

Claims (8)

1.一种架线式永磁同步电机车，所述电机车包括车架以及安装于所述车架上的行走装置，其特征在于：所述电机车还包括主控制单元以及从控制单元，所述主控制单元以及所述从控制单元各连接有一个功率单元；每个功率单元连接有一个永磁同步电动机；所述从控制单元通过通信总线连接所述主控制单元，所述主控制单元通过通信总线连接控制台；两个所述功率单元并联于主电源，所述主电源还并联有电能泄放单元以及照明系统。
2.根据权利要求1所述的一种架线式永磁同步电机车，其特征在于：每个所述永磁同步电动机安装有一个位置传感器。
3.根据权利要求1所述的一种架线式永磁同步电机车，其特征在于：所述照明系统包括照明控制单元以及灯具，所述照明控制单元的一端与所述主电源并联、另一端连接所述灯具。
4.根据权利要求1所述的一种架线式永磁同步电机车，其特征在于：所述主控制单元还连接有显示器。
5.根据权利要求1所述的一种架线式永磁同步电机车，其特征在于：连接于所述主控制单元以及所述从控制单元的通信总线为CAN总线。
6.根据权利要求1所述的一种架线式永磁同步电机车，其特征在于：连接所述主控制单元以及所述控制台的通信总线为CAN总线。
7.根据权利要求1所述的一种架线式永磁同步电机车，其特征在于：所述控制台安装于电机车的驾驶室内部。
8.根据权利要求1所述的一种架线式永磁同步电机车，其特征在于：所述电机车还包括走线装置。
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