CN211684628U - 一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，属于交流电传动系统领域，针对现有的驱动系统效率低、可靠性低、没有故障冗余运行能力的缺陷，提供一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统。本实用新型中，整流器一和整流器二的输入端并联接入六相交流同步发电机的输出端；六相牵引逆变器一和六相牵引逆变器二的输入端分别并联接入整流器一和整流器二的输出端；六相牵引逆变器一和六相牵引逆变器二分别输出基波电压给六相异步电动机一和六相异步电动机二，用于驱动六相异步电动机一和六相异步电动机二，进而带动两套六相电动轮运行。本实用新型主要用于驱动矿用重型汽车的六相交流电动轮。
Description
技术领域
本实用新型属于交流电传动系统领域，具体涉及一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统。
背景技术
矿用重型汽车是大型露天矿的主要运输工具，电动轮驱动系统是其核心部件之一，主要包括发电机及整流系统、牵引逆变系统、电动轮总成。该系统结构复杂、运行环境恶劣、技术含量高。随着对矿用重型汽车需求的增大，对电动轮驱动系统的能效及可靠性要求越来越高。
目前，矿用重型汽车越来越多地使用三相交流电动轮驱动系统，以其良好的调速性能、无刷、易维护等优点，逐步取代传统的直流电动轮驱动系统。但三相交流电动轮驱动系统的电机发生缺相故障时，在无中性线连接的情况下不能正常启动，可靠性低。并且，受材料、空间等因素的限制，进一步提高效率的难度较大。
因此，就需要一种提高电驱动系统的效率、可靠性高、具有一定的故障冗余运行能力的用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统。
实用新型内容
本实用新型针对现有的驱动系统效率低、可靠性低、没有故障冗余运行能力的缺陷，提供一种提高电驱动系统的效率、可靠性高、具有一定的故障冗余运行能力的用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统。
本实用新型所涉及的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统的技术方案如下：
本实用新型所涉及的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，它包括六相交流同步发电机、整流器一、整流器二、六相牵引逆变器一、六相牵引逆变器二和两套六相电动轮，所述两套六相电动轮的牵引电动机分别为六相异步电动机一和六相异步电动机二，所述整流器一和整流器二的输入端并联接入六相交流同步发电机的输出端，从而使六相交流同步发电机的交流输出电压经过整流器一和整流器二整流后输出直流脉冲电压；所述六相牵引逆变器一和六相牵引逆变器二的输入端分别并联接入整流器一和整流器二的输出端，所述整流器一和整流器二用于为两台并联的六相牵引逆变器一和六相牵引逆变器二供电；所述六相牵引逆变器一输出一路基波电压给六相异步电动机二，所述六相牵引逆变器二输出另一路基波电压给六相异步电动机一，用于驱动六相异步电动机一和六相异步电动机二，进而带动两套六相电动轮运行。
进一步地：所述六相牵引逆变器一和六相牵引逆变器二分别包括两个三相牵引逆变器，所述两个三相牵引逆变器的电角度相差30°，从而输出两路相位差为30°的基波电压。
进一步地：它还包括制动电阻一、制动电阻二、制动电阻三和制动电阻四，所述制动电阻一、制动电阻二、制动电阻三和制动电阻四分别与四个三相牵引逆变器电连接。
进一步地：所述六相交流同步发电机、六相异步电动机一和六相异步电动机二均采用双Y移30°的定子绕组，且其中两个绕组的中性点O1、O2相互独立。
本实用新型所涉及的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统的有益效果是：
本实用新型所涉及的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，电动轮总成的异步电动机采用六相双Y移30°绕组，能够进一步提高绕组基波因数，降低定转子损耗，有利于提高电机的效率，降低电机的温升。采用六相双Y移30°绕组异步电动机，当其中一个Y接绕组发生缺相时，通过六相牵引逆变器的协调控制，电机另一套Y接绕组可降负荷运行，具有故障冗余能力，提高了矿用重型汽车的运行可靠性。在相同载荷条件下，六相牵引逆变器各相所分担的功率为三相牵引逆变器的一半。在同一电机额定电压的前提下，各个桥臂所承受的电流约降低一半，有利于提高电子元件使用寿命。采用六相双Y移30°的交流同步发电机，定子绕组引出线与两个并联的整流桥连接，能获得脉动较小及平均值较高的直流输出电压，可进一步提高牵引逆变器直流供电品质。
附图说明
图1为一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统示意图；
图2为六相交流同步发电机和六相异步电动机绕组布置示意图；
图中，1为六相交流同步发电机，2为整流器一、3为整流器二，4为六相牵引逆变器一、5为六相牵引逆变器二、6为制动电阻一、7为制动电阻二、8为制动电阻三、9为制动电阻四，10为六相异步电动机一、11为六相异步电动机二、12为双Y移30°的定子绕组。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本实用新型技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的保护范围中。
实施例1
结合图1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，它包括六相交流同步发电机1、整流器一2、整流器二3、六相牵引逆变器一4、六相牵引逆变器二5和两套六相电动轮，所述两套六相电动轮的牵引电动机分别为六相异步电动机一10和六相异步电动机二11，所述整流器一2和整流器二3的输入端并联接入六相交流同步发电机1的输出端，从而使六相交流同步发电机1的交流输出电压经过整流器一2和整流器二3整流后输出直流脉冲电压；所述六相牵引逆变器一4和六相牵引逆变器二5的输入端分别并联接入整流器一2和整流器二3的输出端，所述整流器一2和整流器二3用于为两台并联的六相牵引逆变器一4和六相牵引逆变器二5供电；所述六相牵引逆变器一4输出一路基波电压给六相异步电动机二11，所述六相牵引逆变器二5输出另一路基波电压给六相异步电动机一10，用于驱动六相异步电动机一10和六相异步电动机二11，进而带动两套六相电动轮运行。如此设置的目的是，六相交流同步发电机1的交流输出电压经过整流器一2、整流器二3整流后输出脉冲直流电压，整流器一2、整流器二3将交流电(AC)变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，为两台并联的六相牵引逆变器一4、六相牵引逆变器二5供电，六相牵引逆变器一4、六相牵引逆变器二5分别由两个相差30°电角度的三相牵引逆变器组成，输出两路相位差为30°的基波电压，驱动六相异步电动机一10、六相异步电动机二11，进而带动电动轮运行。
实施例2
结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，所述六相牵引逆变器一4和六相牵引逆变器二5分别包括两个三相牵引逆变器，所述两个三相牵引逆变器的电角度相差30°，从而输出两路相位差为30°的基波电压。如此设置的目的是，六相牵引逆变器一4、六相牵引逆变器二5的控制策略及硬件配置具备故障冗余运行能力，当六相牵引逆变器一4、六相牵引逆变器二5中的一个Y绕组发生故障时，可长期降负荷运行。
实施例3
结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，它还包括制动电阻一6、制动电阻二7、制动电阻三8和制动电阻四9，所述制动电阻一6、制动电阻二7、制动电阻三8和制动电阻四9分别与四个三相牵引逆变器电连接。如此设置的目的是，电动机在工作频率下降过程中，将处于再生制动状态，驱动系统的动能要反馈到直流电路中，使直流电压UD不断上升，甚至可能达到危险的地步。因此，必须将再生到直流电路的能量消耗掉，使UD保持在允许范围内。制动电阻就是用来消耗这部分能量的。
实施例4
结合实施图2和例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，所述六相交流同步发电机1、六相异步电动机一10和六相异步电动机二11均采用双Y移30°的定子绕组12，且其中两个绕组的中性点O1、O2相互独立。如此设置的目的是，由于增加电机相数，如采用六相双Y移30°绕组技术，可在电机定子槽数不变的条件下，提高基波绕组因数，有利于降低定转子损耗，并在其中一个Y接绕组发生故障的情况下，仍可降负荷运行，满足矿用重型汽车对提高效率及运行可靠性的要求。当电动轮总成采用六相电机驱动，相应地牵引逆变器及其控制策略也应与六相电机匹配。此外，交流同步发电机也采用六相双Y移30°绕组，可进一步提高牵引逆变器直流供电品质。
Claims (4)
1.一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，其特征在于，它包括六相交流同步发电机(1)、整流器一(2)、整流器二(3)、六相牵引逆变器一(4)、六相牵引逆变器二(5)和两套六相电动轮，所述两套六相电动轮的牵引电动机分别为六相异步电动机一(10)和六相异步电动机二(11)，所述整流器一(2)和整流器二(3)的输入端并联接入六相交流同步发电机(1)的输出端，从而使六相交流同步发电机(1)的交流输出电压经过整流器一(2)和整流器二(3)整流后输出直流脉冲电压；所述六相牵引逆变器一(4)和六相牵引逆变器二(5)的输入端分别并联接入整流器一(2)和整流器二(3)的输出端，所述整流器一(2)和整流器二(3)用于为两台并联的六相牵引逆变器一(4)和六相牵引逆变器二(5)供电；所述六相牵引逆变器一(4)输出一路基波电压给六相异步电动机二(11)，所述六相牵引逆变器二(5)输出另一路基波电压给六相异步电动机一(10)，用于驱动六相异步电动机一(10)和六相异步电动机二(11)，进而带动两套六相电动轮运行。
2.根据权利要求1所述的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，其特征在于，所述六相牵引逆变器一(4)和六相牵引逆变器二(5)分别包括两个三相牵引逆变器，所述两个三相牵引逆变器的电角度相差30°，从而输出两路相位差为30°的基波电压。
3.根据权利要求2所述的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，其特征在于，它还包括制动电阻一(6)、制动电阻二(7)、制动电阻三(8)和制动电阻四(9)，所述制动电阻一(6)、制动电阻二(7)、制动电阻三(8)和制动电阻四(9)分别与四个三相牵引逆变器电连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于矿用重型汽车的六相交流电动轮驱动系统，其特征在于，所述六相交流同步发电机(1)、六相异步电动机一(10)和六相异步电动机二(11)均采用双Y移30°的定子绕组(12)，且其中两个绕组的中性点O1、O2相互独立。
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2020
- 2020-03-24 CN CN202020384456.3U patent/CN211684628U/zh active Active
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