電牽引蓄電池單軌吊車混合驅(qū)動控制裝置及控制方法
【專利摘要】一種電牽引蓄電池單軌吊車混合驅(qū)動控制裝置及控制方法，包括控制器、蓄電池組、第一逆變器、第二逆變器、驅(qū)動輪驅(qū)動電機、齒輪驅(qū)動電機、驅(qū)動輪驅(qū)動裝置、齒輪驅(qū)動裝置，控制器分別連接操作手柄、操作按鈕、第一逆變器和第二逆變器，第一逆變器分別與蓄電池組、驅(qū)動輪驅(qū)動電機連接，驅(qū)動輪驅(qū)動電機連接驅(qū)動輪驅(qū)動裝置，第二逆變器連接齒輪驅(qū)動電機，齒輪驅(qū)動電機連接齒輪驅(qū)動裝置。本發(fā)明在驅(qū)動輪摩擦力不足出現(xiàn)打滑現(xiàn)象時，齒輪驅(qū)動利用齒輪之間的粘合，自動增加驅(qū)動力，防止出現(xiàn)溜車現(xiàn)象，增加整個電牽引蓄電池單軌吊車的安全性能。
【專利說明】
電牽引蓄電池單軌吊車混合驅(qū)動控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電牽引蓄電池單軌吊車混合驅(qū)動的控制技術(shù)，具體為一種齒輪與驅(qū)動輪混合驅(qū)動的驅(qū)動技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]電牽引蓄電池單軌吊車是一種機動性強、運行速度快、載重量大、安全可靠的行駛于懸吊單軌系統(tǒng)的輔助運輸設備，主要用于采區(qū)上、下山和工作面平巷內(nèi)運送材料、設備和人員。采用蓄電池為動力源，頻率和電壓可調(diào)，并利用先進的矢量控制方法實現(xiàn)重力勢能轉(zhuǎn)換，再生制動，低噪音，無污染、牽引力平穩(wěn)、運行成本低廉，環(huán)保節(jié)能。
[0003]目前電牽引蓄電池單軌吊車主要采用驅(qū)動輪驅(qū)動的方式拖動整車行走。目前，電牽引蓄電池單軌吊車驅(qū)動能量來源為蓄電池，一定的電池組容量下，在續(xù)航里程和負載能力之間需要找出最佳平衡，因此電牽引蓄電池單軌吊車的驅(qū)動力被限定在合適的范圍內(nèi)。另外其采用的直接驅(qū)動輪為鋼輪包膠的方式，驅(qū)動輪與軌道之間的摩擦力的大小決定了驅(qū)動力大小。這兩方面原因，決定了電牽引蓄電池單軌吊車的使用條件，用與坡度小于15度和較為水平的巷道內(nèi)。同時由于驅(qū)動輪和行走軌道采用平面接觸式行走，在有較大坡度的巷道內(nèi)，可能會由于驅(qū)動輪維護不到位或行走軌道沾太多水，造成摩擦力減小而出現(xiàn)溜車現(xiàn)象，嚴重的甚至可能出現(xiàn)安全事故。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
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本發(fā)明是為了解決電牽引蓄電池單軌吊車驅(qū)動能力、爬坡能力不足以及不再溜車的問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:電牽引蓄電池單軌吊車混合驅(qū)動控制裝置，包括控制器、蓄電池組、第一逆變器、第二逆變器、驅(qū)動輪驅(qū)動電機、齒輪驅(qū)動電機、驅(qū)動輪驅(qū)動裝置、齒輪驅(qū)動裝置，控制器分別連接操作手柄、操作按鈕、第一逆變器和第二逆變器，第一逆變器分別與蓄電池組、驅(qū)動輪驅(qū)動電機連接，驅(qū)動輪驅(qū)動電機連接驅(qū)動輪驅(qū)動裝置，第二逆變器連接齒輪驅(qū)動電機，齒輪驅(qū)動電機連接齒輪驅(qū)動裝置。
[0006]本發(fā)明采用蓄電池組提供的DC252V作為工作電源，兩路獨立的IGBT逆變器逆變成兩路AC180V交流電源，分別用來驅(qū)動電牽引蓄電池單軌吊車的驅(qū)動輪和齒輪。通過精確控制這兩路逆變器的輸出頻率、轉(zhuǎn)矩和開斷時機，達到對該混合驅(qū)動單軌吊的驅(qū)動控制。
[0007]電牽引蓄電池單軌吊車的操作手柄發(fā)出啟/停信號、速度信號和爬坡信號，駕駛員根據(jù)巷道和負載的實際工況，決定采用第一驅(qū)動器驅(qū)動輪或第二驅(qū)動器驅(qū)動齒輪任一驅(qū)動方式作為驅(qū)動力。電牽引蓄電池單軌吊在水平巷道內(nèi)通過操作手柄發(fā)出啟/停信號和速度信號，控制器接收到信號后，控制第一逆變器工作，驅(qū)動驅(qū)動輪電機，使得電牽引蓄電池單軌吊車快速行走。
[0008]在電牽引蓄電池單軌吊車行走至大坡度巷道坡底時，通過操作手柄先停止行走并發(fā)出爬坡信號，控制器接收到爬坡信號后，發(fā)出切入信號，齒輪驅(qū)動裝置投入使用;然后通過操作手柄控制啟/停信號、速度信號，這時控制器接收到啟/停信號、速度信號后，同時啟動第一、第二逆變器。第一逆變器的速度、電流和轉(zhuǎn)矩信號實時反饋至控制器中，經(jīng)過控制器中的數(shù)據(jù)模型處理，再發(fā)出控制信號給第二驅(qū)動器，實時調(diào)節(jié)齒輪驅(qū)動電機的扭矩和速度，控制電牽引蓄電池單軌吊車平穩(wěn)、慢速、安全地爬坡運行。
[0009]本發(fā)明具有下述技術(shù)效果:
1、增強爬坡能力；電牽引蓄電池單軌吊車的爬坡能力由原來的小于15度，增加至25度，擴大了電牽引蓄電池單軌吊車的使用范圍、市場范圍，同時在大部分礦井實現(xiàn)了無需中途換乘或倒車的麻煩，減少了煤礦設備投入和人力投入。
[0010]2、排除了容易溜車的安全隱患；由于在爬坡或下坡過程中，投入了齒輪加驅(qū)動輪兩種驅(qū)動方式，在驅(qū)動輪摩擦力不足出現(xiàn)打滑現(xiàn)象時，齒輪驅(qū)動利用齒輪之間的粘合，自動增加驅(qū)動力，防止出現(xiàn)溜車現(xiàn)象，增加整個電牽引蓄電池單軌吊車的安全性能。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的電氣原理圖中的第一部分(因縮小后圖不清晰，所以將原理圖分成四個部分)；
圖3是本發(fā)明的電氣原理圖中的第二部分；
圖4是本發(fā)明的電氣原理圖中的第三部分；
圖5是本發(fā)明的電氣原理圖中的第四部分。
[0013]圖6是本發(fā)明設備連接圖中的第一部分(因縮小后圖不清晰，所以將原理圖分成四個部分)；
圖7是本發(fā)明設備連接圖中的第二部分；
圖8是本發(fā)明設備連接圖中的第三部分。
[0014]圖中，1、操作手柄，2、操作按鈕，3、控制器，4、蓄電池組，5、第一逆變器，6、第二逆變器，7、驅(qū)動輪驅(qū)動電機，8、齒輪驅(qū)動電機。
【具體實施方式】
[0015]圖1所示，電牽引蓄電池單軌吊混合驅(qū)動裝置，包括控制器3、蓄電池組4、第一逆變器5、第二逆變器6、驅(qū)動輪驅(qū)動電機7、齒輪驅(qū)動電機8?？刂破?分別連接操作手柄1、操作按鈕2、第一逆變器5和第二逆變器6，第一逆變器5分別與蓄電池組4、驅(qū)動輪驅(qū)動電機7連接，第二逆變器6連接齒輪驅(qū)動電機8。
[0016]所述第一逆變器、第二逆變器均采用IGBT逆變器。
[0017]所述控制器3采用芬蘭Epec 2023控制器。
[0018]所述第一逆變器由IGBT推動板、IGBT控制板、主控板、電源板和IGBT逆變器組成，主控板分別連接遠程顯示器、IGBT控制板，IGBT控制板連接IGBT推動板，IGBT逆變器分別連接電源板、驅(qū)動輪驅(qū)動電機7。
[0019]所述第二逆變器由IGBT推動板、IGBT控制板、主控板、電源板和IGBT逆變器組成，主控板分別連接遠程顯示器、IGBT控制板，IGBT控制板連接IGBT推動板，IGBT逆變器分別連接電源板、齒輪驅(qū)動電機8。
【主權(quán)項】
1.一種電牽引蓄電池單軌吊車混合驅(qū)動控制裝置，其特征是包括控制器、蓄電池組、第一逆變器、第二逆變器、驅(qū)動輪驅(qū)動電機、齒輪驅(qū)動電機、驅(qū)動輪驅(qū)動裝置、齒輪驅(qū)動裝置，控制器分別連接操作手柄、操作按鈕、第一逆變器和第二逆變器，第一逆變器分別與蓄電池組、驅(qū)動輪驅(qū)動電機連接，驅(qū)動輪驅(qū)動電機連接驅(qū)動輪驅(qū)動裝置，第二逆變器連接齒輪驅(qū)動電機，齒輪驅(qū)動電機連接齒輪驅(qū)動裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電牽引蓄電池單軌吊車混合驅(qū)動控制裝置，其特征是它的控制方法是電牽引蓄電池單軌吊在水平巷道內(nèi)通過操作手柄發(fā)出啟/停信號和速度信號，控制器接收到信號后，控制第一逆變器工作，驅(qū)動驅(qū)動輪電機，使電牽引蓄電池單軌吊車快速行走； 在電牽引蓄電池單軌吊車行走至大坡度巷道坡底時，通過操作手柄先停止行走并發(fā)出爬坡信號，控制器接收到爬坡信號后，發(fā)出切入信號，齒輪驅(qū)動裝置投入使用;然后通過操作手柄控制啟/停信號、速度信號，這時控制器接收到啟/停信號、速度信號后，同時啟動第一、第二逆變器;第一逆變器的速度、電流和轉(zhuǎn)矩信號實時反饋至控制器中，經(jīng)過控制器中的數(shù)據(jù)模型處理，再發(fā)出控制信號給第二驅(qū)動器，實時調(diào)節(jié)齒輪驅(qū)動電機的扭矩和速度，控制電牽引蓄電池單軌吊車平穩(wěn)、慢速、安全地爬坡運行。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種電牽引蓄電池單軌吊車混合驅(qū)動控制裝置，其特征是電牽引蓄電池單軌吊車的操作手柄發(fā)出啟/停信號、速度信號和爬坡信號，駕駛員根據(jù)巷道和負載的實際工況來決定采用第一驅(qū)動器驅(qū)動輪或第二驅(qū)動器驅(qū)動齒輪任一驅(qū)動方式作為驅(qū)動力。
【文檔編號】B60L15/20GK105922889SQ201610283198
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】劉利飛, 張艷偉, 侯建, 任正彪, 鄭亞非
【申請人】太原礦機電氣科技有限公司