[实用新型]矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿电机车运输领域，具体为一种矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置。

背景技术

矿用蓄电池电机车是煤矿生产的重要运输工具之一。目前煤矿上所用到的传统蓄电池电机车普遍采用直流串激电动机作为牵引电动机，因为直流串激电动机具有良好的牵引特性，启动转矩大、过载能力强、容易多机并联，其转速随着负载转矩的增加相应地降低，几乎是在恒功率下运行。但是由于矿井下的工作环境极其恶劣，对电机的防尘、防爆和防潮等都有严格的要求。考虑到直流电机结构复杂、造价高、运行成本高、维护工作量大，维修费高，并且在调速过程中会容易出现失控情况，所以并不适宜在井下使用。

随着我国煤矿现代化程度的不断提高，从可靠性、维护性和经济性上考虑矿蓄电池电机车的运输系统，必须采用新型的电机车调速系统。与直流电机相比，交流电机结构简单、制造方便、价格低廉、坚固耐用、惯量小、运行可靠、维护量小以及可用于恶劣环境等，同时随着电力电子技术的飞速发展以及交流调速技术的日趋完善，交流电机的调速系统不但在性能上能和直接电机的性能一样，而且比直流电机系统费用更低、可靠性更高。

目前国内使用交流调速系统的矿用蓄电池机车多数采用的是变频调速技术，在很大程度上改善了系统的机械特性，是无级调速的。目前已生产的实际产品，大多采用的是压变频控制和转差频率控制方式，但是这两种控制方式的精度都不是很高。这里我们采用了国际上先进的直接转矩控制技术，反应速度快、控制精度高，可以为煤矿的安全和高效生产提供保障。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置，以实现对永磁同步电机的高效控制。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置，其特征在于：包括有作为控制核心的DSP、蓄电池组、接触器、继电器、限流电阻、稳压电容、故障检测模块、智能功率模块（IPM）、直流电流电压检测模块、三相电流检测模块、光电编码器，所述的蓄电池组提供的直流电流过接触器的常开触点、熔断器、限流电阻再并联稳压电容后输入到智能功率模块，所述的蓄电池组与DSP的AD1-2口之间连接有直流电流电压检测模块，所述的限流电阻两端并联有继电器的常开触点，所述的接触器、继电器均与DSP的I/O口连接，所述的智能功率模块的三相输出线路连接电机，智能功率模块的三相输出线路与电机之间串有三相电流检测模块，三相电流检测模块还与DSP的AD3-5口相连，所述的电机连接有光电编码器，光电编码器的数据输出端经调理电路后接入DSP的CAP1-3口，所述智能功率模块的过流、过压、过热故障信号引脚与DSP的PDPINT引脚之间连接有故障检测模块，智能功率模块的驱动信号引脚与DSP的PWMI-6引脚之间连接有6路光耦信号。

    所述的矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置，其特征在于：所述的智能功率模块为富士公司的7MBP300RA120模块。

所述的矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置，其特征在于：所述的DSP为TI公司的TMS320F2812。

所述的矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置，其特征在于：所述的三相电流检测模块采用霍尔电流检测器HDC-600B。

所述的矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置，其特征在于：所述的光电编码器为欧姆龙公司的E6B2-CWZ6C。

所述的矿用隔爆型永磁同步电动机控制装置，其特征在于：所述的调理电路为位置和速度信号处理电路。

本实用新型的工作原理是：以TI公司的DSP TMS320F2812为控制核心，由蓄电池组提供电能，直流电经过电容滤波稳压输入到智能功能模块（IPM）中，智能功率模块由DSP控制输出PWM波以控制电机的运行。DSP通过三相电流检测模块实时检测电机的三相电流，通过光电编码器实时测量电机定子的转速和位置，从而采用直接转矩控制技术实现对永磁同步电机的速度和转矩的双闭环高精度控制。故障检测电路可是实时的对系统的过流、过压、过热进行检测，一旦发生故障，可以立刻通过硬件封锁脉冲输出，以达到保护的目的。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型采用直接转矩控制技术，反应速度快，控制精度高，极大地提高整个矿区电机车运输系统的运行效率；同时采用具有回馈发电技术，降低了电能损耗，具有很强的实用价值，为煤矿长期安全高效的生产奠定了基础。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的三相电流检测电路的电路图。