[实用新型]电动轮自卸车双电机单侧运行保护器

说明书

本实用新型属于一种电流自动检测装置。

电动轮自卸车做为一种大型运输设备被广泛应用于矿山，其工作原理是采用交直供电方式，即由柴油机带动同步发电机，发电经整流后，供给两台装在后轮毂中并联的直流串激牵引电机，驱动车辆行驶。实践表明，电动轮自卸车工作时，有时会因一台牵引电机本身或主回路出现故障，造成电机开路，停止运行，形成了双电机单侧运行故障，在这种故障工况下，单独运行的牵引电机处于严重超负荷工作，其工作电流远高于它的最大允许工作电流，造成一台牵引电机损坏，严重时会导致整台电机报废，而原车只设有主发电机最大电流限制电路，对于并联使用的两台电机发生单侧运行故障起不到保护作用，从目前检索情况看，尚未发现有解决此问题的装置和技术资料。

本实用新型的目的是在现有设备的基础上，针对上述存在的问题所采取的技术手段，增设了双电机单侧运行自动保护装置，即对两台牵引电机的工作电流进行自动检测，一旦发生故障，驱动电路自动灯光显示，蜂鸣报警，并通过牵引控制回路联锁，实现自动断牵，停止车辆运行，及时发现故障。

该装置由电流检测、显示报警、断牵联锁三部分电路组成。电流检测：是把差流互感器连接在两台牵引电机的主回路中，两台牵引电机的电流信号反向穿过差流互感器，受差流互感器控制的交流信号，经整流后，分压送入集成块进行比较放大；显示报警：如输出的信号是故障信号，即集成块输出的电压为低电位，再经三极管倒向驱动可控硅元件，继电器得电动作，显示灯发光，报警器发出音响；断牵联锁，通过继电器的常闭触点和车辆原有的牵引控制回路联锁，使继电器失电，车辆自动断牵停止运行，实现自动断牵保护。

下面结合附图详细说明本实用新型的实现过程。如图1所示，由柴油机带动同步交流发电机，发出电经整流后，供给并联在主回路中的两台直流串激牵引电机1QD、2QD，Lc₁、Lc₂、分别为两台电动机的励磁绕组，将该装置的A、B和A′、B′点分别连接在两台牵引电机的主回路中，分流器3FL、4FL与原分流器1FL、2FL相并联，以取得一个较小的，而且与牵引电机主回路电流成正比的电流信号。如图2所示，差流互感器CL是由铁芯、直流绕组、交流绕组三部分构成，当差流互感器CL中的方波电源一定时，直流绕组电流的变化就可以改变交流绕组的电感量、感抗，从而改变交流绕组输出电流的大小。差流互感器CL的作用，实质上就是通过测量交流绕组输出电流大小来判断直流绕组电流的大小，当两台牵引电机中的一台因故障而开路时，工作电流为零，它的分流支路电流也为零，此时整车由另一台牵引电机单独完成恒功牵引，该电机处于严重超负荷运行，其工作电流远超过所允许的最大工作电流，相应它的分流支路电流也较大，在这种情况下，差流互感器CL的直流绕组电流也较大，使铁芯磁感强度增大，交流绕组的感抗减小，受差流互感器CL控制的输出交流信号较大，这个较大的交流信号由整流桥ZQ整流后，经稳压管WY₁、二极管D₀、电位器W₁分压送入集成块IC的触发输入端脚2，进行比较放大，然后由脚3输出，此时脚2为高电位，脚3输出为低电位，致使三极管T截止，可控硅SCR的触发信号由＋21V电源经电阻R₃、二极管D₃、可控硅控制极至－X₁₂点，使继电器1J、2J得电，触点1J₁2J₂1J₂吸合，灯XD发光，报警器FM发出音响，与车辆牵引控制回路相联锁的触点2J₂的闭合点打开，继电器QJ失去＋24V电源，车辆自动断牵停止运行。图2中的稳压管WY₁和调整电位器W₁、W₂起到分压和调整动作电流的作用，D₀为WY₁的温度补偿二极管，电阻R₁、稳压管WY₂、二极管D₁为集成块IC提供较稳定的直流电源，电容器C₁、C₂用以吸收瞬间干扰脉冲信号，防止系统不受外界干扰而产生误动作，二极管D₄为继电器1J线圈的续流二极管，电阻R₄用来加速可控硅SCR的导通，电阻R₅、电容器C₃和常闭接点并联，用以防止接点动作烧伤。当车辆正常运行时，两台牵引电机共同驱动整车负载，工作电流相差不大，各自的分流支路电流也很接近，由于两者绕向相反穿过差流互感器，相当于差流互感器等效直流绕组电流很小，接近于零，差流互感器中的铁芯磁感强度很小，交流绕组感抗很大，输出交流电流很小，经WY₁、D₀、W₁输出的交流电压很低，集成块IC输入脚2为低电位，输出脚3为高电位，三极管T饱和导通，可控硅SCR触发信号为零，处于截止状态，继电器1J2J不吸合，灯XD不发光，报警器FM不叫，牵引控制继电器QJ正常得电，车辆保持正常运行。应当指出，往往车辆无故障正常运行时，两台牵引电机的工作电流也会有差异，特别是在车辆转弯时，随着转弯半径的不同，车速不同，引起车辆内外轮牵引电机工作电流也不同，所以本装置应调整出一个最佳的动作电流（两台电机的电流差）。其方法是：首先把两台牵引电机中的一台人为开路，模拟双电机单侧运行状态；然后通过调节电位W₁、W₂的分压值，使保护装置的动作电流为牵引电机额定工作电流的1.0～1.2倍。

由于本实用新型具有电流检测，显示报警、断牵联锁等功能，避免了因牵引电机本身或外线路故障造成一台牵引电机单独作业的状况，防止烧毁电机，及时发现故障，防患于未然。