CN209634294U - 一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，包括斩波器制动电路、承载经整流模块将由发电机发出的三相交流电转换成直流电的直流母线和连接直流母线将直流电转换成三相交流电带动第一电动轮和第二电动轮的第一逆变器和第二逆变器，所述斩波器制动电路包括选型为IGBT的第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关和第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管。本实用新型的有益效果为：不产生电弧，可防止结构松动带来的电制动故障，开关速度快，可调节电制动力的大小和直流母线电压。

Description

一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路

技术领域

本实用新型涉及一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，其属于斩波器技术领域。

背景技术

电动轮自卸车主要运行在大型露天煤矿，承担着矿山开采的运输任务，矿车电制动系统作为速度主要控制方式使用频繁，尤其矿车重载下坡、连续制动、紧急制动时，制动接触器负荷重，制动电流大，一旦出现制动接触器触头接触不良或触头损坏引起触头温度升高很容易使制动接触器触头熔焊，在电制动模式结束后，制动接触器因触头不分离或分离较慢引起触点拉弧而烧坏。随着设备使用时间的延长，接触器机械部件动作缓慢或松动，容易引起接触器出现故障。目前，在矿山运行的电动轮自卸车制动电阻箱接通与关断开关通常采用接触器，接触器结构主要电磁系统、触头系统、灭弧系统三部分组成，电磁系统由磁路与电路组成，触点系统由主触点与辅助触点组成，灭弧系统由灭弧罩与灭弧栅组成，整个接触器结构复杂。

根据附图2详述现有技术的原理 ：

牵引工况下，由发电机组发的三相交流电经整流模块变成直流电，由直流母线送至逆变器模块驱动电动轮向前或向后运行；制动工况下，电动轮工作在发电状态下，发出的三相交流电经逆变器变成直流电，送至直流母线，制动电阻箱通过接触器连接在直流母线上，闭合接触器将制动能量消耗在制动电阻箱上。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提供一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，包括斩波器制动电路、承载经整流模块将由发电机发出的三相交流电转换成直流电的直流母线和连接直流母线将直流电转换成三相交流电带动第一电动轮和第二电动轮的第一逆变器和第二逆变器，所述斩波器制动电路包括：

第一开关，包括第一开关的源极和漏极，所述第一开关的源极连接直流母线负极；

第二开关，包括第二开关的源极和漏极，所述第二开关的源极连接直流母线的负极；

第三开关，包括第三开关的源极和漏极，所述第三开关的源极连接直流母线的负极；

第四开关，包括第四开关的源极和漏极，所述第四开关的源极连接第一开关的漏极，第四开关的漏极连接直流母线的正极；

第五开关，包括第五开关的源极和漏极，所述第五开关的源极连接第二开关的漏极，第五开关的漏极连接直流母线的正极；

第六开关，包括第六开关的源极和漏极，所述第六开关的源极连接第三开关的漏极，第六开关的漏极连接直流母线的正极；

第一二极管，所述第一二极管的正极和负极分别连接第一开关的源极和漏极；

第二二极管，所述第二二极管的正极和负极分别连接第二开关的源极和漏极；

第三二极管，所述第三二极管的正极和负极分别连接第三开关的源极和漏极；

第四二极管，所述第四二极管的正极和负极分别连接第四开关的源极和漏极；

第五二极管，所述第五二极管的正极和负极分别连接第五开关的源极和漏极；

第六二极管，所述第六二极管的正极和负极分别连接第六开关的源极和漏极；

所述第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关均选用IGBT。

进一步，所述第四开关的源极和漏极之间还并联有电阻组，所述电阻组的其中一个电阻并联有散热风机；所述第五开关的源极和漏极之间还并联有电阻组；所述第六开关的源极和漏极之间还并联有电阻组。

进一步，所述第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管的选型相同；所述与第四开关、第五开关和第六开关并联连接的串联电阻选型相同。

进一步，所述第一逆变器和第二逆变器的选型相同。

进一步，所述第一电动轮和第二电动轮连接第一逆变器和第二逆变器。

进一步，所述电阻组为至少两个电阻串联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用半导体器件IGBT，半导体器件IGBT在开通与关断时不产生电弧，半导体器件IGBT不存在结构松动问题，从而解决因使用接触器带来的电制动故障，因半导体器件IGBT开关动作速度快，可以达到几赫兹或几十赫兹开关频率，电制动控制方式使降压斩波技术调节电制动力的大小及直流母线电压。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为现有技术的结构示意图。

在图中，1、整流模块；2、第一逆变器；3、第二逆变器；4、第一电动轮；5、第二电动轮；6、第一开关；7、第二开关；8、第三开关；9、第四开关；10、第五开关；11、第六开关；12、第一二极管；13、第二二极管；14、第三二极管；15、第四二极管；16、第五二极管；17、第六二极管；18、散热风机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，包括斩波器制动电路、承载经整流模块1将由发电机发出的三相交流电转换成直流电的直流母线和连接直流母线将直流电转换成三相交流电带动第一电动轮4和第二电动轮5的第一逆变器3和第二逆变器4，所述斩波器制动电路包括：

第一开关6，包括第一开关6的源极和漏极，所述第一开关6的源极连接直流母线负极；

第二开关7，包括第二开关7的源极和漏极，所述第二开关7的源极连接直流母线的负极；

第三开关8，包括第三开关8的源极和漏极，所述第三开关8的源极连接直流母线的负极；

第四开关9，包括第四开关9的源极和漏极，所述第四开关9的源极连接第一开关6的漏极，第四开关9的漏极连接直流母线的正极；

第五开关10，包括第五开关10的源极和漏极，所述第五开关10的源极连接第二开关7的漏极，第五开关10的漏极连接直流母线的正极；

第六开关11，包括第六开关11的源极和漏极，所述第六开关11的源极连接第三开关8的漏极，第六开关11的漏极连接直流母线的正极；

第一二极管12，所述第一二极管12的正极和负极分别连接第一开关6的源极和漏极；

第二二极管13，所述第二二极管13的正极和负极分别连接第二开关7的源极和漏极；

第三二极管14，所述第三二极管14的正极和负极分别连接第三开关8的源极和漏极；

第四二极管15，所述第四二极管15的正极和负极分别连接第四开关9的源极和漏极；

第五二极管16，所述第五二极管16的正极和负极分别连接第五开关10的源极和漏极；

第六二极管17，所述第六二极管17的正极和负极分别连接第六开关11的源极和漏极；

所述第一开关6、第二开关7、第三开关8、第四开关9、第五开关10和第六开关11均选用IGBT。

所述第四开关9的源极和漏极之间还并联有电阻组，所述电阻组的其中一个电阻并联有散热风机18；所述第五开关10的源极和漏极之间还并联有电阻组；所述第六开关11的源极和漏极之间还并联有电阻组。

所述第一二极管12、第二二极管13、第三二极管14、第四二极管15、第五二极管16和第六二极管17的选型相同；所述与第四开关9、第五开关10和第六开关11并联连接的串联电阻选型相同。

所述第一逆变器2和第二逆变器3的选型相同。

所述第一电动轮4和第二电动轮5连接第一逆变器2和第二逆变器3。

所述电阻组为至少两个电阻串联。

实施例1

牵引工况下，由发电机组发的三相交流电经整流模块1变成直流电，由直流母线送至第一逆变器2和第二逆变器3驱动第一电动轮4和第二电动轮5向前或向后运行；

当开始电制动时， P≤1/n* PN(P:制动功率；PN:总制动功率；n:制动电阻组数）时，并联散热风机18的电阻组投入电制动，当P＞1/n*PN时，并联散热风机18的电阻组先投入电制动，同时其它IGBT进入PWM降压斩波状态，一起制动消耗制动功率，调节直流母线电压至一定范围；

当开始电制动时， P≤1/n*PN时，并联散热风机18的电阻组投入电制动；当1/n*PN<P≤2/n*PN，并联散热风机18的电阻组先投入电制动，同时第2/n组IGBT进入PWM降压斩波状态，一起制动消耗制动功率；当1/n*PN<P≤3/n*PN，并联散热风机18的电阻组先投入电制动，同时第2/n、3/n组IGBT进入PWM降压斩波状态，一起制动消耗制动功率；

其中连接直流母线负极侧的第一开关6、第二开关7、第三开关8、第四开关9、第五开关10和第六开关11负责PWM斩波制动调节，第一二极管12、第二二极管13、第三二极管14、第四二极管15、第五二极管16和第六二极管17分别用来为第一开关6、第二开关7、第三开关8、第四开关9、第五开关10和第六开关11斩波续流。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，包括斩波器制动电路、承载经整流模块（1）将由发电机发出的三相交流电转换成直流电的直流母线和连接直流母线将直流电转换成三相交流电带动第一电动轮（4）和第二电动轮（5）的第一逆变器（2）和第二逆变器（3），其特征在于：所述斩波器制动电路包括：

第一开关（6），包括第一开关（6）的源极和漏极，所述第一开关（6）的源极连接直流母线负极；

第二开关（7），包括第二开关（7）的源极和漏极，所述第二开关（7）的源极连接直流母线的负极；

第三开关（8），包括第三开关（8）的源极和漏极，所述第三开关（8）的源极连接直流母线的负极；

第四开关（9），包括第四开关（9）的源极和漏极，所述第四开关（9）的源极连接第一开关（6）的漏极，第四开关（9）的漏极连接直流母线的正极；

第五开关（10），包括第五开关（10）的源极和漏极，所述第五开关（10）的源极连接第二开关（7）的漏极，第五开关（10）的漏极连接直流母线的正极；

第六开关（11），包括第六开关（11）的源极和漏极，所述第六开关（11）的源极连接第三开关（8）的漏极，第六开关（11）的漏极连接直流母线的正极；

第一二极管（12），所述第一二极管（12）的正极和负极分别连接第一开关（6）的源极和漏极；

第二二极管（13），所述第二二极管（13）的正极和负极分别连接第二开关（7）的源极和漏极；

第三二极管（14），所述第三二极管（14）的正极和负极分别连接第三开关（8）的源极和漏极；

第四二极管（15），所述第四二极管（15）的正极和负极分别连接第四开关（9）的源极和漏极；

第五二极管（16），所述第五二极管（16）的正极和负极分别连接第五开关（10）的源极和漏极；

第六二极管（17），所述第六二极管（17）的正极和负极分别连接第六开关（11）的源极和漏极；

所述第一开关（6）、第二开关（7）、第三开关（8）、第四开关（9）、第五开关（10）和第六开关（11）均选用IGBT。

2.根据权利要求1所述的一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，其特征在于：所述第四开关（9）的源极和漏极之间还并联有电阻组，所述电阻组的其中一个电阻并联有散热风机（18）；所述第五开关（10）的源极和漏极之间还并联有电阻组；所述第六开关（11）的源极和漏极之间还并联有电阻组。

3.根据权利要求1或2所述的一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，其特征在于：所述第一二极管（12）、第二二极管（13）、第三二极管（14）、第四二极管（15）、第五二极管（16）和第六二极管（17）的选型相同；所述与第四开关（9）、第五开关（10）和第六开关（11）并联连接的串联电阻选型相同。

4.根据权利要求1所述的一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，其特征在于：所述第一逆变器（2）和第二逆变器（3）的选型相同。

5.根据权利要求1所述的一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，其特征在于：所述第一电动轮（4）和第二电动轮（5）连接第一逆变器（2）和第二逆变器（3）。

6.根据权利要求2所述的一种矿山重型电动轮自卸车用斩波器制动电路，其特征在于：所述电阻组为至少两个电阻串联。