[发明专利]一种用于工程机械的传动系统

说明书

技术领域

本发明涉及传动系统领域，特别是涉及一种用于工程机械的传动系统。

背景技术

工程机械，特别是大型的工程机械，如大型起重机，挖掘机等，但有时因现场环境限制，不能采用电网为工程机械提供电能，工程机械利用内部发电系统发电，将生成的电能传送到负载，以保证正常工作。

参阅图1，示出现有用于工程机械的传动系统，包括发动机11、电机12、及电能调节装置13。发动机11可为汽油发动机或柴油发动机，发动机11带动电机12的轮轴高速运转，生成电能，再将电能通过电能调节装置13供给主负载，同时直接提供给辅助负载。

电能调节装置13包括并行连接在正负母线之间的8个支路，其中，第1、2、3支路为输入支路，第4支路为稳压支路，第5支路为斩波支路，第6、7、8支路为输出支路。

第1支路包括串连的二极管D1和二极管D2，二极管D1的负极连接正母线，二极管D2的正极连接负母线，二极管D1和二极管D2的公共端通过电感L1连接第一输入端；第2支路包括串连的二极管D3和二极管D4，二极管D3的负极连接正母线，二极管D4的正极连接负母线，二极管D3和二极管D4的公共端通过电感L2连接第二输入端；第3支路包括串连的二极管D5和二极管D6，二极管D5的负极连接正母线，二极管D6的正极连接负母线，二极管D5和二极管D6的公共端通过电感L3连接第三输入端。

电机12输出的三相交流电，分别经电感L1、电感L2、电感L3滤波后，分别输入到第1支路、第2支路、和第3支路。在第1支路，交流电通过二极管D1和二极管D2交互的施加于直流的正母线和负母线上。第2支路、第3支路的工作原理与第1支路相同，不再赘述。

第4支路包括串连的电容C1和电容C2，电容C1和电容C2通过充放电，稳定正负母线间的电压。

第5支路包括串连的功率半导体元件P1和电阻R1，及与电阻R1反并联的二极管D7。当正负母线间电压过大，控制功率半导体元件P1导通，电流经电阻R1从正母线流向负母线，部分电能在电阻R1上消耗，防止正负母线间电压过大。

第6支路包括串连的功率半导体元件P2和功率半导体元件P3，功率半导体元件P2和功率半导体元件P3的公共端连接第一输出端；第7支路包括串连的功率半导体元件P4和功率半导体元件P5，功率半导体元件P4和功率半导体元件P5的公共端连接第二输出端；第8支路包括串连的功率半导体元件P6和功率半导体元件P7，功率半导体元件P6和功率半导体元件P7的公共端连接第三输出端。每个功率半导体元件都包括一个反并联的二极管。

在第6支路、第7支路、第8支路，分别通过有序地控制功率半导体元件的导通、截止，可在第一输出端，第二输出端、第三输出端输出频率可控的三相交流电压，供给负载使用。

传动系统在控制上，主要是通过对发动机11转速以及电机12励磁的调节，以维持输出的三相交流电的电压和频率的恒定。为维持输出频率的恒定，需要将发动机11的转速维持为恒定。电机12内部励磁单元通过对励磁电流的调节来维持输出电压的稳定。

电机12输出的电能直接提供给辅助负载。

工程机械在工作中，负载较轻和制动情况较多，例如，等待、下降运行、平移运行等，这时负载所需的电能较小，但发动机11为了维持输出电压频率的恒定，在工作全范围内都将转速维持为较高的额定转速，如，1500rpm或1800rpm，影响燃油的经济性。

负载执行机构在制动时，会回馈部分能量到电能调节装置13的正负母线上，使正负母线间电压升高，但这部分电能通过电阻R1被消耗掉，不能被很好的利用以节省燃油。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于工程机械的传动系统，该传动系统具有优良的燃油经济性。

本发明一种用于工程机械的传动系统，包括发动机、电机、及电能调节装置，所述发动机带动所述电机运行，所述电机输出端连接所述电能调节装置，还包括负载反馈装置，转速运算装置、及转速调节装置：所述负载反馈装置，用于接收负载状况信号；所述转速运算装置，用于依据该负载状况信号计算所述发动机的设定转速；所述转速调节装置，用于指令所述发动机按上述设定转速运行。