[实用新型]一种矿用自卸车电压控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及各类大型工程机械，特别是涉及电传动自卸车直流母线电压制装置。

背景技术

现有矿用自卸车多为电驱动方式，柴油机作为动力源，为直流母线提供能源，但直流母线电压大小的变化是否能快速响应系统要求，直接关系到后续电驱动系统的性能，也直接影响卡车的推进和制动性能，但现有自卸车电压控制装置结构非常复杂，装置响应速度慢，工作不可靠。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种结构简单，能够快速响应自卸车对母线电压要求的自卸车电压控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种矿用自卸车电压控制装置，包括车辆控制器、直流电源、母线电压测量传感器、主整流器、三相滤波器、主发电机、主发电机速度传感器、励磁电压测量传感器、压敏电阻、辅助整流器、励磁发电机、第一励磁电阻、第二励磁电阻、第三励磁电阻、第四励磁电阻、霍尔电流传感器、继电器、第一二极管、第二二极管、MOS管、电容、柴油机，MOS管的栅极与车辆控制器相连，继电器的常开触点、第二二极管的正端和第四励磁电阻的一端均与MOS管的源极相连，MOS管的集电极与直流电源的接地端相连，第二二极管的负端和电容的正端均与继电器的线圈一端相连，继电器的线圈另一端与直流电源的接地端相连，电容的负端与直流电源的接地端相连，继电器的常开触点的另一端与第一二极管的正端相连，继电器常开触点的另一端还通过霍尔电流传感器与励磁发电机的励磁绕组一端相连，第二励磁电阻的一端、第一励磁电阻的滑动端均与励磁发电机的励磁绕组的另一端相连，第三励磁电阻的一端、第一励磁电阻的一端均与第二励磁电阻的另一端相连，第一励磁电阻的另一端、第四励磁电阻的另一端和第一二极管的负端一起连接到直流电源的正端，励磁发电机的励磁绕组中的电流由霍尔电流传感器获得，霍尔电流传感器的信号输出端与车辆控制器的第一模拟量采样端相连，霍尔电流传感器的电源输入端与直流电源的正极相连；励磁发电机的电枢绕组的三相交流输出端与辅助整流器的输入端相连，压敏电阻和主发电机的励磁绕组并联后接于辅助整流器的两个输出端，主发电机的励磁绕组还与励磁电压测量传感器的输入端并联；励磁电压测量传感器的信号输出端与车辆控制器的第二模拟量采样端相连，励磁电压测量传感器的电源输入端与为直流电源的正极相连；主发电机的电枢绕组的三相交流输出端经过与三相滤波器滤波后与主整流器的输入端相连，主整流器的输出端即为自卸车的直流母线，母线电压测量传感器的两个信号输入端直接与直流母线正负极相连，母线电压测量传感器的输出端与车辆控制器的第三个模拟量采样端相连。主发电机速度传感器设置于主发电机外周，车辆控制器的第四个模拟量采样端与主发电机速度传感器相连。

进一步，主发电机与柴油机同轴连接，主发电机由所述柴油机同轴驱动，励磁发电机与柴油机通过皮带相连，所述励磁发电机由柴油机皮带驱动，所述主发电机为三相交流同步发电机，励磁发电机为三相交流同步发电机。

进一步，母线电压测量传感器测量直流母线电压并由车辆控制器采集，所述励磁电压测量传感器采集主发电机的励磁绕组两端电压并由车辆控制器采集，所述霍尔电流传感器采集励磁发电机的励磁绕组的电流并由车辆控制器采集，所述主发电机速度传感器为磁电式速度传感器，用于拾取主发电机的转速。因主发电机由所述柴油机同轴驱动，故主发电机的转速与柴油机的转速相同，并由车辆控制器采集。

进一步，所述直流电源为24V直流电源。

进一步，主发电机的电枢绕组的三相交流输出端的三相交流电经过所述三相滤波器滤波之后作为所述主整流器的输入，所述三相滤波器为RC滤波器。

进一步，所述压敏电阻与主发电机的励磁绕组并联，用于主发电机的励磁绕组的硬件保护。

进一步，所述继电器线圈与所述电容并联连接。

进一步，所述第一励磁电阻为可变电阻。

进一步，所述MOS管的栅极与车辆控制器的PWM脉冲输出端相连，车辆控制器的PWM脉冲输出端控制输出PWM脉冲用于调节励磁发电机励磁电流的大小。

车辆控制器根据主发电机速度传感器获得的柴油机转速大小来决定母线电压大小的输入要求，母线电压测量传感器检测母线上的电压大小作为装置的反馈，励磁发电机的励磁电流大小作为被控对象，以此来构成PID控制的各要素，完成对母线电压的PID控制。