一種礦用自卸車電壓控制裝置制造方法及圖紙

一種礦用自卸車電壓控制裝置，包括車輛控制器、直流24V電源、母線電壓測量傳感器、主整流器、三相濾波器、主發電機、主發電機速度傳感器、勵磁電壓測量傳感器、壓敏電阻、輔助整流器、勵磁發電機、第一勵磁電阻、第二勵磁電阻、第三勵磁電阻、第四勵磁電阻、電流傳感器、繼電器、第一二極管、第二二極管、MOS管、電容、柴油機。本發明專利技術結構簡單，工作可靠，操作方便，控制穩定。使用本發明專利技術，在礦用自卸車推進過程中，可以為卡車提供穩定的動力輸出。

【技術實現步驟摘要】
一種礦用自卸車電壓控制裝置
本專利技術涉及各類大型工程機械，特別是涉及電傳動自卸車直流母線電壓制裝置。
技術介紹
現有礦用自卸車多為電驅動方式，柴油機作為動力源，為直流母線提供能源，但直流母線電壓大小的變化是否能快速響應系統要求，直接關系到后續電驅動系統的性能，也直接影響卡車的推進和制動性能，但現有自卸車電壓控制裝置結構非常復雜，裝置響應速度慢，工作不可靠。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是，提供一種結構簡單，能夠快速響應自卸車對母線電壓要求的自卸車電壓控制裝置。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種礦用自卸車電壓控制裝置，包括車輛控制器、直流電源、母線電壓測量傳感器、主整流器、三相濾波器、主發電機、主發電機速度傳感器、勵磁電壓測量傳感器、壓敏電阻、輔助整流器、勵磁發電機、第一勵磁電阻、第二勵磁電阻、第三勵磁電阻、第四勵磁電阻、霍爾電流傳感器、繼電器、第一二極管、第二二極管、MOS管、電容、柴油機，MOS管的柵極與車輛控制器相連，繼電器的常開觸點、第二二極管的正端和第四勵磁電阻的一端均與MOS管的源極相連，MOS管的集電極與直流電源的接地端相連，第二二極管的負端和電容的正端均與繼電器的線圈一端相連，繼電器的線圈另一端與直流電源的接地端相連，電容的負端與直流電源的接地端相連，繼電器的常開觸點的另一端與第一二極管的正端相連，繼電器常開觸點的另一端還通過霍爾電流傳感器與勵磁發電機的勵磁繞組一端相連，第二勵磁電阻的一端、第一勵磁電阻的滑動端均與勵磁發電機的勵磁繞組的另一端相連，第三勵磁電阻的一端、第一勵磁電阻的一端均與第二勵磁電阻的另一端相連，第一勵磁電阻的另一端、第四勵磁電阻的另一端和第一二極管的負端一起連接到直流電源的正端，勵磁發電機的勵磁繞組中的電流由霍爾電流傳感器獲得，霍爾電流傳感器的信號輸出端與車輛控制器的第一模擬量采樣端相連，霍爾電流傳感器的電源輸入端與直流電源的正極相連；勵磁發電機的電樞繞組的三相交流輸出端與輔助整流器的輸入端相連，壓敏電阻和主發電機的勵磁繞組并聯后接于輔助整流器的兩個輸出端，主發電機的勵磁繞組還勵磁電壓測量傳感器的輸入端并聯；勵磁電壓測量傳感器的信號輸出端與車輛控制器的第二模擬量采樣端相連，勵磁電壓測量傳感器的電源輸入端與為直流電源的正極相連；主發電機的電樞繞組的三相交流輸出端經過與三相濾波器濾波后與主整流器的輸入端相連，主整流器的輸出端即為自卸車的直流母線，母線電壓測量傳感器的兩個信號輸入端直接與直流母線正負極相連，母線電壓測量傳感器的輸出端與車輛控制器的第三個模擬量采樣端相連。主發電機速度傳感器設置于主發電機外周，車輛控制器的第四個模擬量采樣端與主發電機速度傳感器相連。進一步，主發電機與柴油機同軸連接，主發電機由所述柴油機同軸驅動，勵磁發電機與柴油機通過皮帶相連，所述勵磁發電機由柴油機皮帶驅動，所述主發電機為三相交流同步發電機，勵磁發電機為三相交流同步發電機。進一步，母線電壓測量傳感器測量直流母線電壓并由車輛控制器采集，所述勵磁電壓測量傳感器采集主發電機的勵磁繞組兩端電壓并由車輛控制器采集，所述霍爾電流傳感器采集勵磁發電機的勵磁繞組的電流并由車輛控制器采集，所述主發電機速度傳感器為磁電式速度傳感器，用于拾取主發電機的轉速。因主發電機由所述柴油機同軸驅動，故主發電機的轉速與柴油機的轉速相同，并由車輛控制器采集。進一步，所述直流電源為24V直流電源。進一步，主發電機的電樞繞組的三相交流輸出端的三相交流電經過所述三相濾波器濾波之后作為所述主整流器的輸入，所述三相濾波器為RC濾波器。進一步，所述壓敏電阻與主發電機的勵磁繞組并聯，用于主發電機的勵磁繞組的硬件保護。進一步，所述繼電器線圈與所述電容并聯連接。進一步，所述第一勵磁電阻為可變電阻。進一步，所述MOS管的柵極與車輛控制器的PWM脈沖輸出端相連，車輛控制器的PWM脈沖輸出端控制輸出PWM脈沖用于調節勵磁發電機勵磁電流的大小。車輛控制器根據主發電機速度傳感器獲得的柴油機轉速大小來決定母線電壓大小的輸入要求，母線電壓測量傳感器檢測母線上的電壓大小作為裝置的反饋，勵磁發電機的勵磁電流大小作為被控對象，以此來構成PID控制的各要素，完成對母線電壓的PID控制。本專利技術結構簡單，控制方式簡易可靠，裝置響應速度快。使用本專利技術，在駕駛人員駕駛自卸車時，自卸車油門的變化，將導致柴油機轉速的變化，裝置根據柴油機轉速的不同，確定裝置的電壓大小（即自卸車的直流母線電壓大小），調節勵磁發電機勵磁繞組的電流的大小，從而快速穩定的響應自卸車對母線電壓的要求，為其后的驅動裝置提供穩定的動力保障，保證自卸車在推進和制動過程中的性能。附圖說明圖1為本專利技術礦用自卸車電壓控制裝置的原理圖；圖1中：1-1、車輛控制器的母線電壓采樣端；1-2、車輛控制器的主發電機勵磁繞組電壓采樣端；1-3、車輛控制器的主發電機轉速采樣端；1-4、車輛控制器的PWM脈沖輸出端；1-5、車輛控制器的勵磁發電機勵磁繞組電流采樣端；2、母線電壓測量傳感器；3、主整流器；4、三相濾波器；5-1、主發電機的電樞；5-2、主發電機的勵磁；6、主發電機速度傳感器；7、勵磁電壓測量傳感器；8、壓敏電阻；9、輔助整流器；10-1、勵磁發電機的電樞繞組；10-2、勵磁發電機的勵磁繞組；11、第一勵磁電阻；12、第二勵磁電阻；13、第三勵磁電阻；14、第四勵磁電阻；15、第一二極管；16-1、繼電器的線圈；16-2、繼電器的常開觸點；17、MOS管；18、第二二極管；19、電容；20、霍爾電流傳感器；21、柴油機；22、直流24V電源。具體實施方式以下結合附圖對本專利技術作進一步說明。參照圖1，一種自卸車電壓控制裝置包括車輛控制器、直流24V電源22、母線電壓測量傳感器2、主整流器3、三相濾波器4、主發電機5、主發電機速度傳感器6、勵磁電壓測量傳感器7、壓敏電阻8、輔助整流器9、勵磁發電機10、第一勵磁電阻11、第二勵磁電阻12、第三勵磁電阻13、第四勵磁電阻14、霍爾電流傳感器20、繼電器、第一二極管15、第二二極管18、MOS管17、電容19、柴油機21。MOS管17的柵極與車輛控制器的PWM脈沖輸出端1-4相連，繼電器的常開觸點16-2的一端、第二二極管18的正端和第四勵磁電阻14的一端均與MOS管17的源極相連，MOS管17的集電極與直流電源的接地端相連，第二二極管18的負端和電容19的正端相連，繼電器的線圈16-1另一端與直流電源的接地端相連，電容19的負端與直流電源的接地端相連，繼電器的常開觸點16-2的另一端與第一二極管15的正端相連，繼電器常開觸點16-2的另一端還通過霍爾電流傳感器20與勵磁發電機的勵磁繞組10-2一端相連，第二勵磁電阻12的一端、第一勵磁電阻11的滑動端均與勵磁發電機的勵磁繞組10-2的另一端相連，第三勵磁電阻13的一端、第一勵磁電阻11的一端均與第二勵磁電阻12的另一端相連，第一勵磁電阻11的另一端、第四勵磁電阻14的另一端和第一二極管15的負端一起連接到直流電源的正極，勵磁發電機的勵磁繞組10-2的電流由霍爾電流傳感器20獲得，霍爾電流傳感器20的信號輸出端與車輛控制器的勵磁發電機勵磁繞組電流采樣端1-5相連，霍爾電流傳感器20的電源輸入端與直流電源22的正本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種礦用自卸車電壓控制裝置，其特征在于，包括車輛控制器、直流電源、母線電壓測量傳感器、主整流器、三相濾波器、主發電機、主發電機速度傳感器、勵磁電壓測量傳感器、壓敏電阻、輔助整流器、勵磁發電機、第一勵磁電阻、第二勵磁電阻、第三勵磁電阻、第四勵磁電阻、霍爾電流傳感器、繼電器、第一二極管、第二二極管、MOS管、電容、柴油機，MOS管的柵極與車輛控制器相連，繼電器的常開觸點、第二二極管的正端和第四勵磁電阻的一端均與MOS管的源極相連，MOS管的集電極與直流電源的接地端相連，第二二極管的負端和電容的正端均與繼電器的線圈一端相連，繼電器的線圈另一端與直流電源的接地端相連，電容的負端與直流電源的接地端相連，繼電器的常開觸點的另一端與第一二極管的正端相連，繼電器常開觸點的另一端還通過霍爾電流傳感器與勵磁發電機的勵磁繞組一端相連，第二勵磁電阻的一端、第一勵磁電阻的滑動端均與勵磁發電機的勵磁繞組的另一端相連，第三勵磁電阻的一端、第一勵磁電阻的一端均與第二勵磁電阻的另一端相連，第一勵磁電阻的另一端、第四勵磁電阻的另一端和第一二極管的負端一起連接到直流電源的正端，勵磁發電機的勵磁繞組中的電流由霍爾電流傳感器獲得，霍爾電流傳感器的信號輸出端與車輛控制器的第一模擬量采樣端相連，霍爾電流傳感器的電源輸入端與直流電源的正極相連；勵磁發電機的電樞繞組的三相交流輸出端與輔助整流器的輸入端相連，壓敏電阻和主發電機的勵磁繞組并聯后接于輔助整流器的兩個輸出端，主發電機的勵磁繞組還與勵磁電壓測量傳感器的輸入端并聯；勵磁電壓測量傳感器的信號輸出端與車輛控制器的第二模擬量采樣端相連，勵磁電壓測量傳感器的電源輸入端與為直流電源的正極相連；主發電機的電樞繞組的三相交流輸出端經過與三相濾波器濾波后與主整流器的輸入端相連，主整流器的輸出端即為自卸車的直流母線，母線電壓測量傳感器的兩個信號輸入端直接與直流母線正負極相連，母線電壓測量傳感器的輸出端與車輛控制器的第三個模擬量采樣端相連，主發電機速度傳感器設置于主發電機外周，車輛控制器的第四個模擬量采樣端與主發電機速度傳感器相連。...

【技術特征摘要】
1.一種礦用自卸車電壓控制裝置，其特征在于，包括車輛控制器、直流電源、母線電壓測量傳感器、主整流器、三相濾波器、主發電機、主發電機速度傳感器、勵磁電壓測量傳感器、壓敏電阻、輔助整流器、勵磁發電機、第一勵磁電阻、第二勵磁電阻、第三勵磁電阻、第四勵磁電阻、霍爾電流傳感器、繼電器、第一二極管、第二二極管、MOS管、電容、柴油機，MOS管的柵極與車輛控制器相連，繼電器的常開觸點、第二二極管的正端和第四勵磁電阻的一端均與MOS管的源極相連，MOS管的集電極與直流電源的接地端相連，第二二極管的負端和電容的正端均與繼電器的線圈一端相連，繼電器的線圈另一端與直流電源的接地端相連，電容的負端與直流電源的接地端相連，繼電器的常開觸點的另一端與第一二極管的正端相連，繼電器常開觸點的另一端還通過霍爾電流傳感器與勵磁發電機的勵磁繞組一端相連，第二勵磁電阻的一端、第一勵磁電阻的滑動端均與勵磁發電機的勵磁繞組的另一端相連，第三勵磁電阻的一端、第一勵磁電阻的一端均與第二勵磁電阻的另一端相連，第一勵磁電阻的另一端、第四勵磁電阻的另一端和第一二極管的負端一起連接到直流電源的正端，勵磁發電機的勵磁繞組中的電流由霍爾電流傳感器獲得，霍爾電流傳感器的信號輸出端與車輛控制器的第一模擬量采樣端相連，霍爾電流傳感器的電源輸入端與直流電源的正極相連；勵磁發電機的電樞繞組的三相交流輸出端與輔助整流器的輸入端相連，壓敏電阻和主發電機的勵磁繞組并聯后接于輔助整流器的兩個輸出端，主發電機的勵磁繞組還與勵磁電壓測量傳感器的輸入端并聯；勵磁電壓測量傳感器的信號輸出端與車輛控制器的第二模擬量采樣端相連，勵磁電壓測量傳感器的電源輸入端與為直流電源的正極相連；主發電機的電樞繞組的三相交流輸出端經過與三相濾波器濾波后與主整流器的輸入端相連，主整流器的輸出端即為自卸車的直流母線，母線電壓測量傳感器的兩個信號輸入端直接與直流母線正負極相連，母線電壓測量傳感器的輸出端與車輛控制器的第三個模擬量采樣端相連，主發電機速度傳感器設置于主發電機外周，車輛控制器的第四個模擬量采...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉明，孫衛陽，金斌，張曉強，沈石淳，
申請(專利權)人：湘電重型裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43