[发明专利]一种用于矿用电机车的变频驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机变频驱动装置，特别是一种用于矿用电机车的变频驱动装置。

背景技术

传统的交流异步电机驱动系统采用一台变频驱动装置控制一台电机的方案，而在矿用电机车等场合往往需要采用两台或者多台电机同时驱动。这种情况下，目前常见的成熟方法有以下两种：一是采用分别具有两个主电路和控制电路的两台变频驱动装置控制两台电机，二是采用两套主电路共用一个控制电路的变频驱动装置以达到控制两台电机的目的，这两种方法都包含开关电源板、软启动器、直流电源等部分。这两种方法会占用较大的空间并增加了系统成本，可靠性低，并不具有断电后来电原速加速、失电制动等功能。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于矿用电机车的变频驱动装置，解决现有驱动装置可靠性较低、功能较弱、成本偏高、占用空间大、适用性低的问题。

一种用于矿用电机车的变频驱动装置，包括：开关电源板、软启动组件、直流电源，还包括：司机控制台、控制板、驱动板、泄放组件、功率器件、传感器。其中，传感器包括：电流传感器、电压传感器和速度传感器。控制板输出端与驱动板输入端排线连接，控制板输出端与泄放组件输入端导线连接，控制板输入端与传感器输出端导线连接，控制板输出端与司机控制台输出端电缆连接，开关电源板输入端与直流电源输出端导线连接，开关电源板输出端与驱动板输入端排线连接，驱动板输出端与功率器件输入端导线连接，功率器件输入端与直流电源输出端导线连接，软启动组件输出端与直流电源输入端导线连接，泄放组件输入端与直流电源输出端导线连接，司机控制台输入端与控制板输出端电缆连接。

变频驱动装置加电，通过软启动组件限制电流后给直流电源上电，开关电源板开始工作，并为驱动板、功率器件、控制板以及传感器提供所需的工作电压。控制板通过传感器分别检测当前各电机电压、电流和转速，并接收司机控制台给定的停、转、加速、减速或者失电制动指令，转换为控制信号后发给驱动板，驱动板接收到控制信号后功率器件，功率器件产生电机所需的电压并通过功率器件输出接口传输到电机，实现调节各电机的运行状态。当控制板检测到直流电源电压高于设定值时，启动泄放组件降低直流电源电压。当转速为零时，控制板控制电机从零速开始加速到司机控制台的指令转速，转速不为零时，控制板控制电机从当前转速加速到司机控制台指令转速。控制板接收到司机控制台失电制动指令后发出信号控制泄放组件，使系统进入失电制动模式进行失电制动。司机控制台接收来自控制板的电机电压、电流和转速信号并显示。

该装置具有一个主电路和一个控制电路，同时控制多台电机，在系统成本和节省空间方面具有优势，具有高低速平稳运行、断电后来电原速加速、失电制动等功能。通过采用平均转子磁链定向的空间矢量控制策略，实时检测各电机转速、电流和电压，并将其实时显示在司机控制台上，实现对电机运行状态的监视、控制与预警。本发明成本低，占用空间小，可靠性高。

附图说明

图1 矿用电机车多交流异步电机并联运行的变频驱动装置的结构示意图；

１.软启动组件　２.直流电源  3.开关电源板  4. 司机控制台 5.泄放组件 6.驱动板 7.控制板 8.功率器件 9.传感器。

具体实施方式

一种用于矿用电机车的变频驱动装置，包括：软启动组件1、直流电源2、开关电源板3，还包括：司机控制台4、泄放组件5、驱动板6、控制板7、功率器件8、传感器9。其中，传感器9包括：电流传感器、电压传感器和速度传感器。控制板7输出端与驱动板6输入端排线连接，控制板7输出端与泄放组件5输入端导线连接，控制板7输入端与传感器9输出端导线连接，控制板7输入端与司机控制台4输出端电缆连接，开关电源板3输出端与直流电源2输入端导线连接，开关电源板3输出端与驱动板6输入端排线连接，驱动板6输出端与功率器件8输入端导线连接，功率器件8输入端与直流电源2输出端导线连接，软启动组件1输出端与直流电源2输入端导线连接，泄放组件5输入端与直流电源2输出端导线连接，司机控制台4输入端与控制板7输出端电缆连接。

变频驱动装置加电，通过软启动组件1限制电流后给直流电源2上电，开关电源板3开始工作，并为驱动板6、控制板7、功率器件8以及传感器9提供所需的工作电压。控制板7通过传感器9分别检测当前各电机电压、电流和转速，并接收司机控制台4给定的停、转、加速、减速或者失电制动指令，转换为控制信号发送到驱动板6，驱动板6接收到控制信号后驱动功率器件8，功率器件8产生电机所需的电压并通过功率器件8的输出接口传输到电机，实现调节各电机的运行状态。当控制板7检测到直流电源电压高于设定值时，启动泄放组件5降低直流电源电压。当转速为零时，控制板7控制电机从零速开始加速到司机控制台4的指令转速，转速不为零时，控制板7控制电机从当前转速加速到司机控制台4指令转速。控制板7接收到司机控制台4失电制动指令后发出信号控制泄放组件5，使系统进入失电制动模式进行失电制动。司机控制台4接收来自控制板7的电机电压、电流和转速信号并显示。