[发明专利]基于开关磁阻电机的底卸式铲车

权利要求书

1.一种基于开关磁阻电机的底卸式铲车，其特征在于，包括车架，所述车架上安装有电源装置、开关磁阻电机控制器、开关磁阻电机、驱动装置、翻斗装置及控制系统；所述电源装置给开关磁阻电机控制器、开关磁阻电机、驱动装置、翻斗装置及控制系统供电；所述控制系统通过开关磁阻电机控制器控制开关磁阻电机，所述开关磁阻电机通过驱动装置驱动铲车运动，所述翻斗装置通过升降装置(3)控制翻斗，所述升降装置(3)与控制系统连接；所述翻斗装置包括翻斗(4)和翻斗(4)下方的固定底座，所述底座一侧下方设有第一转轴(5)，沿着底座底部边沿在所述第一转轴(5)上方的位置设有第二转轴(2)，第二转轴(2)上方靠近翻斗(4)边沿内侧的地方设有第三转轴(6)，所述第一转轴(5)与举升臂(1)的一端连接，举升臂(1)另一端通过连接杆与第三转轴(6)连接，升降装置(3)连接在举升臂(1)和连接杆的铰接处；所述举升臂(1)为C型力臂；所述翻斗(4)沿第二转轴(2)翻转；所述升降装置(3)采用液压缸，所述液压缸包括缸体、活塞、连杆，活塞设置在缸体中，活塞外部连杆头部设有举升块，所述举升块连接在臂和连接杆的铰接处，所述缸体在活塞两侧分别形成容积腔，其中一个容积腔与油口A相连，另一个容积腔与油口B相连，当油口A进油，油口B出油时，能够推动活塞向一侧移动；当油口A出油，油口B进油时，能够推动活塞向相反一侧移动，所述液压缸与液压动力及控制系统连接；所述开关磁阻电机包括壳体，所述壳体上设有前端盖和后端盖，所述壳体内腔设有定子、转子，所述前端盖上装有位置传感器；所述定子上设有8个串联温度传感器的绕组；每两个对极的绕组为一相，每相绕组中串联有一个温度传感器，所述定子包括定子铁芯、骨架、引线板、绕组、温度传感器；所述骨架安装在定子铁芯上，所述引线板固定在骨架上；所述绕组分别绕制在定子铁芯上的骨架上；所述引线板与位置传感器夹角为90°；所述壳体外侧套接有风扇，所述风扇外套有风罩，所述风罩内表面设有过滤网；所述开关磁阻电机控制器包括电源模块、中央处理模块、信号处理模块、通讯模块、驱动模块、功率模块、散热模块；所述功率模块的端子通过导线与电机直接连接，信号处理模块将信息传送到中央处理模块；所述功率模块包括IGBT和功率二极管、散热模块，所述IGBT在电路板上紧固于散热模块上，所述散热模块上设有温度检测器，所述功率二极管紧靠于对应的IGBT；所述驱动模块包括驱动芯片及外围电路，所述驱动模块在电路板上以最短的电路路径将开关信号输送到相应IGBT上，所述中央处理模块由ARM和CPLD双芯片组成，所述通讯模块与ARM芯片连接，所述通讯模块通过光耦隔离与人机交互面板通讯，且所述通讯模块在电路板上与其他模块的距离均大于与中央处理模块的距离；所述信号处理模块接收温度检测器和电机上的温度传感器及位置传感器的信号，并将所述信号传递给中央处理模块，所述电源模块给中央处理模块、信号处理模块、通讯模块、驱动模块、功率模块、散热模块供电；所述电源装置包括法拉电容，所述法拉电容通过直流开关电源变换器给系统供电，所述法拉电容安装在电容容置箱内，所述电容容置箱设置在车后架上，所述法拉电容管理电路接收法拉电容的数据，所述数据包括法拉电容组的充电状态、电压、电流、温度；控制系统读取法拉管理电路所接收的法拉电容组数据并在显示屏显示；所述升降装置与控制系统之间同样采用开关磁阻电机进行调节液压压力，通过调节开关磁阻电机调速系统的直流开关磁阻电机转速调节油泵输出压力。

2.根据权利要求1所述的一种基于开关磁阻电机的底卸式铲车，其特征在于，所述开关磁阻电机控制器的控制电路模块接收来自控制系统的指令；所述功率模块控制功率电路各开关管对功率输出进行变换，分解来自控制系统的指令，计算各功率开关管的开通顺序及各功率开关管的开、关时刻，实时检测功率电流，并在电流超过设定上限时保护功率开关管的安全；所述驱动模块将用于功率驱动的电流输出到此刻需要功率输出的开关磁阻电机中的一相绕组；所述位置传感器将用于位置检测的电压脉冲以固定间隔加到此刻不需功率输出相的绕组；信号处理模块将电机转子的实时位置信息发送给中央处理模块，中央处理模块结合来自控制系统的指令，确定功率输出相与非功率输出相的转换及开、关时刻；中央处理模块计算开关磁阻电机的转速和旋转加速度并将开关磁阻电机的转速和旋转加速度信息发送给控制系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于开关磁阻电机的底卸式铲车，其特征在于，所述法拉电容为非对称大动力法拉电容器。