一種在對混合建設(shè)機(jī)械進(jìn)行小型化的同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后立即驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的技術(shù)。與發(fā)動(dòng)機(jī)（2）連接的發(fā)電機(jī)（5）發(fā)生交流電力。發(fā)電機(jī)（5）上連接有換流器（5），控制對旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)（18）的電力的逆變器（32）與換流器（5）連接。換流器（30）及逆變器（32）由配置于發(fā)電機(jī)（5）的電源線（34r、34s、34t）和旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)（18）間的IGBT構(gòu)成，通過這些IGBT將發(fā)電機(jī)（5）的交流電力直接變換為能接入旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)（18）的交流電力。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及通過流體壓力和電力被驅(qū)動(dòng)的混合建設(shè)機(jī)械的控制裝置。
技術(shù)介紹
混合建設(shè)機(jī)械的控制裝置中，有這樣的裝置由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油壓泵，由該油壓泵驅(qū)動(dòng)建設(shè)機(jī)器所具備的動(dòng)臂等，并且由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，通過該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電力，而使設(shè)有動(dòng)臂等的建設(shè)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)。這樣的混合建設(shè)機(jī)械的控制裝置的一例在專利文獻(xiàn)I中有公開。在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電力由換流器進(jìn)行整流、由平滑用電 容進(jìn)行平滑而變?yōu)橹绷麟娏ΑＤ孀兤鲗⒃撝绷麟娏ψ儞Q為交流電力，供給至用于使旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開2008-88660號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利文獻(xiàn)I所公開的技術(shù)中，需要將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電力暫時(shí)變換為直流電力。所以，需要大容量的平滑用的電容器，控制裝置將變大型。此外，一般在大容量平滑電容器中使用電解電容器，但電解電容器使用電解液，所以它的容量值的隨時(shí)間變化大。特別地，在建設(shè)機(jī)械所暴露于的溫度下和振動(dòng)下，耐用壽命存在很大問題。另一方面，為了能在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后使旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)回旋，需要用于利用由換流器整流后的直流電力而對平滑用的電容器進(jìn)行初始充電的電路，除了控制裝置的尺寸和成本會(huì)增大之外，還不能在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后馬上使建設(shè)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。本專利技術(shù)的目的在于提供一種小型、低成本、可靠性高、且發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后也能馬上驅(qū)動(dòng)電氣電機(jī)的混合建設(shè)機(jī)械的控制裝置。本專利技術(shù)的一個(gè)方式的混合建設(shè)機(jī)械的控制裝置具有發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，產(chǎn)生交流電力。優(yōu)選交流電力是具有多個(gè)相的多相電力。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)也如后述那樣驅(qū)動(dòng)油壓泵。上述發(fā)電機(jī)上連接有第I電力變換器。第I電力變換器例如是換流器。第I電力變換器上連接了第2電力變換器,該第2電力變換器控制旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的電力。第2電力變換器例如是逆變器。第I及第2電力變換器由在上述發(fā)電機(jī)的各電源線和上述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)之間配置的多個(gè)開關(guān)元件群構(gòu)成。這些開關(guān)元件群將上述發(fā)電機(jī)的交流電力直接變換為能夠接入上述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的交流電力，對上述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)進(jìn)行回旋控制。向第I電力變換器供給的發(fā)電機(jī)的交流電力是多相電力，例如三相電力，從第2電力變換器向上述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)接入的交流電力也是多相電力，例如三相電力。這些開關(guān)元件由第I及第2電力變換器用的控制單元控制。通過這樣構(gòu)成，將發(fā)電機(jī)的交流電力通過第I及第2電力變換器變換為能夠直接接入旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的交流電力，所以無需使用平滑用的電容器，能夠進(jìn)行小型化。而且，未使用平滑用的電容器，所以不需要等待平滑用的電容器充電，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，能夠馬上驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)，而使建設(shè)機(jī)械本體旋轉(zhuǎn)。上述發(fā)動(dòng)機(jī)能夠設(shè)置為也驅(qū)動(dòng)油壓泵。在這種情況下，上述發(fā)電機(jī)構(gòu)成為作為電氣電機(jī)也能驅(qū)動(dòng)。該電氣電機(jī)對上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)上述油壓泵時(shí)的動(dòng)力進(jìn)行輔助。將從上述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)中再生的交流電力，通過第I及第2電力變換器的上述開關(guān)元件群，直接變換為驅(qū)動(dòng)上述發(fā)電機(jī)的交流電力，驅(qū)動(dòng)上述發(fā)電機(jī)。開關(guān)元件群能夠向雙方向傳送電力。通過這樣構(gòu)成，能夠利用來自旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的再生電力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。因?yàn)槟軌驅(qū)男D(zhuǎn)電氣電機(jī)中再生的交流電力直接變換為驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)的交流電力，所以能使效率提聞。 進(jìn)而，在從上述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)再生的交流電力比上述發(fā)電機(jī)中所需的交流電力多時(shí)，能夠?qū)⑵涫Ｓ嗳嘟涣麟娏ο蛟O(shè)于第I及第2電力變換器之間的蓄電器蓄電。在像以往那樣為了對來自發(fā)電機(jī)的交流電力進(jìn)行整流、平滑而設(shè)置蓄電器的情況下，在蓄電器中產(chǎn)生充放電帶來的損失。但是，在像上述那樣構(gòu)成的情況下，僅在剩余電力產(chǎn)生時(shí)，蓄電器充電，所以損失的產(chǎn)生少，混合建設(shè)機(jī)械的效率提高，并且蓄電器的壽命延長。進(jìn)而，從上述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)中再生的交流電力不足于上述發(fā)電機(jī)中所需的交流電力時(shí)，還能夠從上述蓄電器補(bǔ)充該不足電力。通過這樣構(gòu)成，即使來自旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的再生電力不足于為了驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)所需的電力，也能以預(yù)定的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)。進(jìn)而，上述發(fā)電機(jī)為在對由上述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)上述油壓泵時(shí)的動(dòng)力進(jìn)行輔助的輔助模式時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)再生交流電力的情況下，能夠使該再生后的交流電力優(yōu)先地向上述發(fā)電機(jī)供給。通過這樣構(gòu)成，在輔助模式時(shí)，油壓泵由一定的動(dòng)力被驅(qū)動(dòng)，所以油壓泵的吐出量不變動(dòng)，能防止對由油壓泵驅(qū)動(dòng)的圓弧作動(dòng)件等的影響。此外，由于不進(jìn)行蓄電器的充放電，能夠減少蓄電器的充放電損失，能夠提高效率。如上，根據(jù)本專利技術(shù)，不需要用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的平滑用的電容器，能夠使混合建設(shè)機(jī)械小型化，并且在此基礎(chǔ)上，能夠使混合建設(shè)機(jī)械具有的旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后馬上驅(qū)動(dòng)。附圖說明圖I是本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式的混合建設(shè)機(jī)械的框圖。圖2是圖I的混合建設(shè)機(jī)械中使用的間接矩陣換流器的電路圖。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)的一個(gè)方式的混合建設(shè)機(jī)械，如圖I所示，具有發(fā)動(dòng)機(jī)2。該發(fā)動(dòng)機(jī)2驅(qū)動(dòng)油壓泵4以及發(fā)電機(jī)5。該油壓泵4作為混合建設(shè)機(jī)械的多個(gè)作動(dòng)件、例如臂油缸6、動(dòng)臂油缸8、鏟斗油缸10、行駛油壓電機(jī)(L) 12、行駛油壓電機(jī)(R) 14的驅(qū)動(dòng)源實(shí)現(xiàn)功能。臂油缸6驅(qū)動(dòng)的臂、動(dòng)臂油缸8驅(qū)動(dòng)的動(dòng)臂、鏟斗油缸10驅(qū)動(dòng)的鏟斗，安裝于混合建設(shè)機(jī)械的上部旋轉(zhuǎn)體。行駛油壓電機(jī)(L) 12、行駛油壓電機(jī)(R) 14驅(qū)動(dòng)可旋轉(zhuǎn)地設(shè)有該上部旋轉(zhuǎn)體的行駛體的左右的履帶牽弓I器(crawler )。為了使上部旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，在上部旋轉(zhuǎn)體上經(jīng)由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16而結(jié)合有電氣電機(jī)、例如三相電動(dòng)機(jī)18。為了得到用于使三相電動(dòng)機(jī)18的回旋的電力，在發(fā)動(dòng)機(jī)2上結(jié)合有上述的發(fā)電機(jī)5。發(fā)電機(jī)5例如是產(chǎn)生三相交流電力的三相交流發(fā)電機(jī),此外，也能作為三相電動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)作。發(fā)電機(jī)5，在作為三相電動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)作的情況下，與發(fā)動(dòng)機(jī)2 —起驅(qū)動(dòng)油壓泵4。發(fā)電機(jī)5產(chǎn)生的交流電力向間接矩陣換流器22供給，變換頻率以及電壓后向三相電動(dòng)機(jī)18供給。間接矩陣換流器22由控制部24控制。為了在該控制中使用，由電壓檢測器26檢測發(fā)電機(jī)20的輸出電壓，此外，由電流檢測部28檢測間接矩陣換流器22的輸出電流。電壓檢測器26、電流檢測部28中的檢測結(jié)果向控制部24供給。間接矩陣換流器22，如圖2所示，具有第I電力變換器、例如換流器30和第2電力變換器、例如逆變器32。 換流器30具有三相交流電源輸入端子34r、34s、34t，還具有兩個(gè)中間直流輸出端子36p、36n。在電源輸入端子34r和中間直流輸出端子36p之間連接有開關(guān)元件,例如雙方向開關(guān)電路38。在雙方向開關(guān)電路38中，具有集電極與電源輸入端子34r連接的IGBT40、和同樣地集電極與中間直流輸出端子36p連接的IGBT42，這些IGBT40、42的發(fā)射極彼此連接。在這些IGBT40、42的集電極 發(fā)射極間逆并聯(lián)地連接有二極管44、46。IGBT40導(dǎo)通時(shí)，來自電源輸入端子34r的電流經(jīng)由IGBT40、二極管46流向中間直流輸出端子36p。此外，IGBT42導(dǎo)通時(shí)，來自中間直流輸出端子36p的電流經(jīng)由IGBT42、二極管44流向電源輸入端子 34r。開關(guān)電路48、50分別連接于電源輸入端子34s、34t與中間直流輸出端子36p之間。雙方向開關(guān)電路48、50也與開關(guān)電路38同樣地由兩個(gè)IGBT52、54、56、58和逆并聯(lián)二極管60、62、64、66構(gòu)成。同樣地，在電源輸入端子34r、34s、34t和中間直流輸出端子36η之間連接有雙方向開關(guān)電路68、70本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種混合式建設(shè)機(jī)械的控制裝置，具備 發(fā)電機(jī)，與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，產(chǎn)生交流電力； 第I電力變換器，與該發(fā)電機(jī)連接； 第2電力變換器，與第I電力變換器連接，控制旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的電力， 所述混合式建設(shè)機(jī)械的控制裝置的特征在于， 第I及第2電力變換器由配置于所述發(fā)電機(jī)的各電源線和所述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)之間的多個(gè)開關(guān)元件群構(gòu)成，通過這些開關(guān)元件群將所述發(fā)電機(jī)的交流電力直接變換為能接入到所述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)的交流電力，并對所述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)進(jìn)行回旋控制。2.根據(jù)權(quán)利要求I所記載的混合式建設(shè)機(jī)械的控制裝置，其特征在于， 所述發(fā)動(dòng)機(jī)還驅(qū)動(dòng)油壓泵，所述發(fā)電機(jī)構(gòu)成為也能作為電氣電機(jī)驅(qū)動(dòng)，對所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述油壓泵時(shí)的動(dòng)力進(jìn)行輔助； 將從所述旋轉(zhuǎn)電氣電機(jī)再生的交流電力，由第I及第2電力變換器的所述開關(guān)元件群直接變換為驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)的交流電力，對所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所記載的混合式建設(shè)機(jī)械的控制裝置，其特征在于，從所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：中村和人，山本耕才，
申請(專利權(quán))人：納博特斯克株式會(huì)社，
類型：
國別省市：
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