一種用于電驅動礦車的電制動控制方法技術

本發明專利技術提供一種用于電驅動礦車的電制動控制方法，屬于工程機械控制技術領域，電驅動礦車包括連接的發動機1和發電機2、與母線連接的發電機2、電阻柵3和電機4，包括取得制動時電機4的制動功率；獲取電阻柵3的最小功率；判斷制動功率與電阻柵3的最小功率的大小，如制動功率大于或等于最小功率，開啟電阻柵3；如制動功率小于最小功率，計算制動功率與最小功率的差額，根據差額開啟發動機1，帶動發電機2發出相應的電能，并將所發出的電能傳遞至電阻柵3，開啟電阻柵3。本發明專利技術的用于電驅動礦車的電制動控制方法，當制動功率較小時，即不夠電阻柵開啟時消耗的最小功率時，由發電機補充供電，即減小了最小制動力，又使得驅動制動狀態平滑切換。

【技術實現步驟摘要】
—種用于電驅動礦車的電制動控制方法
本專利技術屬于機械制造領域，涉及一種電制動控制方法，尤其涉及一種用于電驅動 礦車的電制動控制方法。技術背景電驅動車制動方式中的電制動方法既可以減少對剎車片的損耗，又可以避免長時間制 動時剎車片過熱的問題。現有的電驅動車中普遍使用電制動技術，而將機械制動作為備用 及停車制動。電制動狀態時是將牽引電機做發電機使用，將機械能裝換為電能，并在電阻柵 上通過熱耗散掉。現有的電驅動車在驅動狀態由發動機帶動發電機發電，發動機功率最終轉換為直 流輸入到母線，左右車輪各有一個電機驅動。兩個電機由兩個電機控制器和兩個主逆變器 控制。在驅動時，電機控制器控制逆變器將直流母線電壓轉換成變頻的三相交流電去驅動 電機。在電緩速制動時，電機由電動機變為發電機向逆變器輸出三相交流電，電機控制器控 制逆變器將交流電整流為直流電輸往母線，再經斬波器將多余電功率送到電阻柵消耗掉。現有的電阻柵大多由多個通道構成，包括只能打開或關閉的通道和消耗的功率連 續可調的通道。電阻柵在開啟時，直接打開只能打開或關閉的通道，當制動功率繼續增大， 功率連續可調的通道也隨之打開，分攤剩余功率。因此，在開啟電阻柵時，制動狀態時的制 動功率需大于只能打開或關閉的通道的功率，即電阻柵具有最小功率。在本專利技術之前，專利技術人發現現有技術至少存在如下問題電阻柵消耗的功率不能 從O到最大值，而存在有最小功率的問題；電阻柵打開和關閉時對母線沖擊較大；驅動制動 間的狀態切換不平滑。因此，本領域的技術人員致力于開發一種切換平滑、減小對母線電壓沖擊的用于 電驅動礦車的電制動控制方法。專利技術內容現提供，當制動功率較小時，即不夠電阻 柵開啟時消耗的最小功率時，由發電機補充供電，即減小了最小制動力，又使得驅動制動狀 態平滑切換。具體技術方案如下，所述電驅動礦車包括連接的發動機和發電 機，與母線連接的發電機、電阻柵和電機，包括以下步驟步驟I，取得制動時電機的制動功率；步驟2，獲取電阻柵的最小功率；步驟3，判斷制動功率與電阻柵的最小功率的大小，如制動功率大于或等于最小功率， 開啟電阻柵；如制動功率小于最小功率，計算制動功率與最小功率的差額，根據差額開啟發 動機，帶動發電機發出相應的電能，并將所發出的電能傳遞至電阻柵，開啟電阻柵。優選的,所述步驟2中還包括設定電制動的最小啟動功率；判斷制動功率與最小 啟動功率的大小，如制動功率大于最小啟動功率，進行電制動；如制動功率不大于最小啟動功率，進行機械制動。優選的，所述步驟3中還包括設定電阻柵最高溫度，獲取電阻柵的制動溫度，如制 動功率小于最小功率且電阻柵的制動溫度低于最高溫度，關閉發動機；如制動功率小于最 小功率或電阻柵的制動溫度高于最高溫度，開啟發動機帶動發電機發電。優選的，所述步驟I中通過制動踏板、馬達轉速及馬達轉矩計算出制動功率。優選的，所述電機通過逆變器與連接母線連接。優選的，所述母線上還設有控制器。本專利技術的技術方案在不改變電阻柵結構的情況下，減小了最小制動力，使制動過 程更平滑；減少了電阻柵開啟時對母線電壓的沖擊；在驅動制動狀態切換時，用發電機補充供電，能較好的保持母線電壓穩定。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術的實施例的結構框圖；圖2是本專利技術的實施例的結構示意圖；圖3是本專利技術的實施例的電阻柵的結構示意圖；圖4是本專利技術的實施例的流程圖。其中，I為發動機、2為發電機、3為電阻柵、4為電機、5為母線、6為控制器、7為逆 變器。具體實施方式以下將結合附圖和實施例對本專利技術做具體闡釋。如圖1和2中所示的本專利技術的實施例的的 電驅動礦車包括連接的發動機I和發電機2，與母線5連接的發電機2、電阻柵3和電機4。 發電機2通過母線5與電阻柵3電連接，電阻柵3通過母線5與電機4電連接。并優選還包 括控制器6，控制器6與母線5連接，控制器6優選勵磁控制器，勵磁控制器通過測量發電機 電壓與給定電壓比較，把偏差按PID方法計算出控制電壓，將其控制電壓轉換為相應的移 相角就能改可控硅整流橋的輸出電壓(轉子電壓)，從而達到控制發電機電壓的目的；電機4 和母線5之間還設有逆變器7。如圖3中所示的本專利技術的實施例的電阻柵3的工作方式，電阻柵3由兩部分組成， 每個部分由兩個通道，共有A、B、C、D四個通道，其中B和D通道上并聯有冷卻用的直流 電機。B通道上的風扇電機給B和A散熱，D通道上的風扇電機給D和C散熱。因此B和D 通道只能打開或關閉，而A和C通道上消耗的功率連續可調。當電阻柵3需要工作時，B通 道先打開，當制動功率大于B通道功率(PB)時，A通道打開；若制動功率繼續增大，D通道打 開，此時A通道關閉；當制動功率繼續增大，A和C同時打開，且平分剩余功率。如圖1、圖2和圖4中所示的電制動控制方法包括以下步驟步驟1，取得制動時電機4的制動功率；優選由制動踏板、馬達轉速及電制動的最小啟 動功率計算最小制動力，由矢量控生成馬達轉矩，并計算出制動功率；步驟2，設定電制動的最小啟動功率Pl ;判斷制動功率與最小啟動功率Pl的大小，如制 動功率大于最小啟動功率P1，進行電制動，電阻柵開始工作；如制動功率不大于最小啟動 功率P1，進行機械制動，電阻柵關斷；獲取電阻柵3的最小功率PB ；步驟3，判斷制動功率與電阻柵3的最小功率PB的大小，如制動功率大于或等于最小功 率PB，開啟電阻柵，發電機停止發電；如制動功率小于最小功率PB，計算制動功率與最小功 率PB的差額，根據差額開啟發動機，帶動發電機發出相應的電能，并將所發出的電能傳遞 至電阻柵3，開啟電阻柵3。并優選還通過設定電阻柵最高溫度Tl，獲取電阻柵的制動溫度，如制動功率小于 最小功率PB且電阻柵的制動溫度低于最高溫度Tl，關閉發動機，發電機停止發電；如制動 功率小于最小功率PB且電阻柵的制動溫度高于最高溫度Tl，開啟發動機帶動發電機發電。 設定電阻柵最高溫度的目的為減少耗油，防止車輛的耗油過渡增加。本專利技術的實施例的電制動控制方法驅動制動切換時，母線電壓和勵磁電流的轉換 都使用二維可調插值曲線來做平滑過渡。驅動時目標母線電壓為VI，勵磁電流由實際值與 目標值的差做PID(比例-積分-微分)控制得到，制動時目標母線電壓為V2，勵磁電流由查 表得到，當狀態切換時，為使過渡平滑，使用二維插值曲線做過渡的連接，且過渡時間可調。以上對本專利技術的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為范例，本專利技術并不限 制于以上描述的具體實施例。對于本領域技術人員而言，任何對本專利技術進行的等同修改和 替代也都在本專利技術的范疇之中。因此，在不脫離本專利技術的精神和范圍下所作的均等變換和 修改，都應涵蓋在本專利技術的范圍內。權利要求1.，所述電驅動礦車包括連接的發動機(I)和發電機(2)，與母線(5)連接的發電機(2)、電阻柵(3)和電機(4)，其特征在于，包括以下步驟步驟I，取得制動時電機(4)的制動功率；步驟2，獲取電阻柵(3)的最小功率；步驟3，判斷制動功率與電阻柵(3)的最小功率的大小本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于電驅動礦車的電制動控制方法，所述電驅動礦車包括連接的發動機（1）和發電機（2），與母線（5）連接的發電機（2）、電阻柵（3）和電機（4），其特征在于，包括以下步驟：步驟1，取得制動時電機（4）的制動功率；步驟2，獲取電阻柵（3）的最小功率；步驟3，判斷制動功率與電阻柵（3）的最小功率的大小，如制動功率大于或等于最小功率，開啟電阻柵（3）；如制動功率小于最小功率，計算制動功率與最小功率的差額，根據差額開啟發動機（1），帶動發電機（2）發出相應的電能，并將所發出的電能傳遞至電阻柵（3），開啟電阻柵（3）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王建明，陳理，肖葉勇，廖小明，
申請(專利權)人：上海三一重機有限公司，
類型：發明
國別省市：