[发明专利]一种双串励电动机电子换相制动控制系统

说明书

本发明专利提供一种双串励电动机电子换相制动控制系统，包括功率开关管、二极管、电容、电阻、电流传感器、励磁绕组、电枢绕组；本发明专利通过不带触点换相、电机制动能够自由调节、彻底杜绝换相和制动导致放炮或者爆炸的现象。本发明有益效果为：取消了机械的换相接触器，使用半导体功率管，致使机械结构更简单，对用户使用更方便；由于不存在机械换相接触器，也不存在换相和制动打火的问题，所以就不存在放炮和爆炸的风险；由于不存在机械换相接触器，那就不存在机械触点损坏的问题，大大降低了定期检修的成本；由于实现方式的改进，产品原材料成本，批量化生产的成本都有所下降，总成本会大幅下降。

技术领域

本发明属于电机控制领域，特别涉及一种具有能耗和回馈制动功能，并能够无触点换相的串励直流双电动机交叉连接系统及其控制器。

背景技术

工矿企业，尤其是矿井所处环境恶劣，并且操作空间相对封闭，所以矿用机车基本用电力驱动。当前矿用驱动的系统有直流串励系统和变频系统：针对变频系统，存在的问题主要有：1、变频系统在矿用机车这一恶劣环境下故障率有点高；2、变频系统原理相对复杂，维修困难，对生产影响比较大；3、同等的功率和要求，变频系统成本偏高。基于以上原因，变频系统使用量很少；针对直流串励系统，存在的主要问题有：1、系统原理和实现简单易懂，易于接受；2、此系统在矿用机车这一恶劣环境下故障率低；3、此系统及即使现了故障问题，便于排查和维修，对生产影响较小；基于以上原因，直流串励系统市场占有率方便还比较高；

由于此类机车是四个轮毂，两个轮轴，每个轮轴一个电机，要求用一台控制器控制两台电机的加减速以及方向；

当前的做法是用单开关斩波器，然后配上换相开关和制动电阻，换相开关的作用是切换机车的运行方向；制动电阻的作用是在机车制动的时候后，通过接入制动电阻，来进行能耗制动；而单开关斩波器用来调节机车运行速度。

以上工作原理造成了两个方面的突出问题：

1、切换驱动方向用换相接触器，在带负载运行的情况下，换相接触器的触点由于频繁出现火花，从而导致触点易损，需要定期检查以及更换；

2、由于制动使用制动电阻的能耗制动，电阻的阻值相对固定，所以制动力无法按照需求调整；

3、由于换相和制动是依靠带机械触点实现，在动作过程中如果有可燃气体，势必会造成放炮或者爆炸；

专利号“CN101552584A”发明了一种方法，此种方法能够再能耗制动和回馈制动中自由切换；但是另外两个问题点依然存在。

发明专利内容

本发明专利要解决的上述技术问题，本发明所要解决的是三个问题：1、不带触点换相；2、电机制动能够自由调节；3、彻底杜绝换相和制动导致放炮或者爆炸的现象。

本发明专利与背景技术相比，具有如下优点：

(1)由于取消了机械的换相接触器，使用半导体功率管，致使机械结构更简单，对用户使用更方便；

(2)由于不存在机械换相接触器，也不存在换相和制动打火的问题，所以就不存在放炮和爆炸的风险；

(3)由于不存在机械换相接触器，那就不存在机械触点损坏的问题，大大降低了定期检修的成本；

(4)由于方向切换和制动用半导体功率管实现，动作速度更换，使用更灵活，在用户性能要求上效果更好；

(5)由于实现方式的改进，产品原材料成本，批量化生产的成本都有所下降，总成本会大幅下降。

附图说明

图1是本发明专利双电机控制器整体拓扑结构图。

图2是本发明专利正转驱动等效连接图。

图3是本发明专利反转驱动等效连接图。