一种精准、高效的电机转速控制方法及扫路车技术

本发明专利技术公布一种精准、高效的电机转速控制方法及扫路车，属于环卫车辆技术领域。风机电机驱动器、液压泵电机驱动器、显示器通过CAN总线连接控制器；风机电机驱动器与风机电机电气连接，风机电机与风机机械直连；液压泵电机驱动器与液压泵电机电气连接，液压泵电机与液压泵机械直连；液压泵通过液压系统为盘刷马达、扫盘油缸、吸盘油缸、水泵提供动力油源。本发明专利技术风机与液压泵通过控制器PI调节，实现转速独立闭环控制，解决了传统扫路车之间转速相互制约的问题；风机转速采用标准、强力、节能三挡快速调节模式，并组合手动微调，可满足个别用户的特殊使用工况；基于扫路车各执行机构流量与速度关系，实现液压泵转速多级自适应匹配。

【技术实现步骤摘要】
一种精准、高效的电机转速控制方法及扫路车
本专利技术涉及环卫车辆
，具体是一种精准、高效的电机转速控制方法及扫路车。
技术介绍
环卫行业纯电动扫路车动力输出装置，普遍采用单电机带动皮带同时驱动风机与液压泵，部分厂家采用单电机驱动变速器，由变速器输出两个端口，分别带动风机和油泵运转，对电机的转速控制依然维持柴油副发的控制策略，其缺陷在于：电机转速受风机转速制约，无法灵活调节，而液压泵排量受风机转速变换影响，动作执行时间差异较大，相互之间制约严重，转速无法精准、高效调节。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种精准、高效的电机转速控制方法及扫路车。本专利技术风机和液压泵采用双电机独立控制，通过这种双电机闭环独立控制，实现风机、液压泵转速实时可调，相比原有控制方式调节精准、高效，系统稳定性高。本专利技术通过以下技术方案实现：一种精准、高效的电机转速控制方法，风机电机驱动器、液压泵电机驱动器、显示器通过CAN总线连接控制箱中的控制器；风机电机驱动器与风机电机电气连接，所述风机电机与风机机械直连；液压泵电机驱动器与液压泵电机电气连接，所述液压泵电机与液压泵机械直连；所述液压泵通过液压系统为盘刷马达、扫盘油缸、吸盘油缸、水泵提供动力油源；所述风机电机、液压泵电机内部均安装有旋转编码器，旋转编码器将转速信号传至对应的风机电机驱动器、液压泵电机驱动器；风机电机驱动器、液压泵电机驱动器将转速信号发送给控制器；控制器根据转速信号，通过公式n=60×f÷P，采用PI的控制方式，实时调节频率达到目标转速；其中，n为转速，f为频率，P为电机极对数。其进一步是：所述风机电机设置有标准、强力、节能三种风机作业模式，对应风机电机的转速分别2100rpm、2300rpm、1700rpm；风机电机的作业模式由显示器一键控制，风机电机的转速设定通过控制器实现记忆存储，下次作业时自动选定之前工作模式。所述风机电机设置有转速微调开关，调幅为50rpm。所述盘刷马达带动盘刷装置；根据公式一：Q=n1×v×0.9，其中，Q盘刷马达所需流量，n1盘刷装置中扫盘所需转速，v盘刷马达排量，0.9为盘刷马达效率系数；公式二：n2=Q÷0.92×1000，其中，n2液压泵转速，Q盘刷马达所需流量，0.92为液压泵效率系数，1000为换算系数；得出盘刷装置中扫盘转速与液压泵转速的常数关系，实现扫盘无级调速；同理可得出扫盘油缸、吸盘油缸的伸缩时间、水泵转速与液压泵转速的常数关系；基于常数关系设定盘刷马达、扫盘油缸、吸盘油缸、水泵对应的液压泵电机转速，实现多级调节。所述风机电机、液压泵电机均采用永磁同步电机。所述风机电机、液压泵电机转速母线电压运行状态及故障报警通过CAN总线在显示器中实时可查。一种扫路车，所述风机电机驱动器安装在油箱下方；所述液压泵电机驱动器安装在风机一侧；所述显示器安装在驾驶室中；所述风机电机安装在控制箱上方；所述液压泵电机安装在箱体右侧。与现有技术，本专利技术的有益效果是：1，风机与液压泵通过控制器PI调节，实现转速独立闭环控制，解决了传统扫路车之间转速相互制约的问题（例如：风机怠速时，液压泵转速较低，完成相应动作是所需时间就会延长，可能造成部分动作无法完成；风机高速运行时，液压泵转速较高，系统动作过快，对液压系统的稳定性存在隐患），实现了电机转速的多级、精准、高效控制，系统稳定性强；2，风机转速采用标准、强力、节能三挡快速调节模式，并组合手动微调，转速调节灵活，可满足个别用户的特殊使用工况，环境适应强；例如，部分地区路面清洁度高时，可降低转速达到节能的目的；3，基于扫路车各执行机构流量与速度关系，计算各机构所需电机转速，实现液压泵转速多级自适应匹配，动作执行效率高，稳定性强，并实现扫刷多级调速，调速范围更广，环境适应性强；4，采用CAN总线实现数据实时交互，风机电机与油泵电机转速母线电压等运行状态及故障报警在显示器实时可查，信息化集成度高，故障分析便捷。附图说明图1是本专利技术电路原理图；图2是本专利技术主视图；图3是本专利技术俯视图；图中：1、举升油缸；2、风机电机驱动器；3、控制箱；4、盘刷马达；5、显示器；6、扫盘油缸；7、盘刷装置；8、液压泵电机；9、电磁阀组；10、风机电机；11、吸盘油缸；12、水泵；13、液压泵；14、液压泵电机驱动器。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例，现结合附图对本专利技术做进一步说明。实施例一结合图1所示，一种精准、高效的电机转速控制方法，风机电机驱动器2、液压泵电机驱动器14、显示器5通过CAN总线连接控制箱3中的控制器，数据实时交互。风机电机10、液压泵电机8转速母线电压运行状态及故障报警通过CAN总线在显示器5中实时可查。显示器对电机参数、运行状态实时可查，信息化集成度高。风机电机驱动器2与风机电机10电气连接，风机电机10与风机机械直连。液压泵电机驱动器14与液压泵电机8电气连接，液压泵电机8与液压泵13机械直连；液压泵13通过液压系统为盘刷马达4、扫盘油缸6、吸盘油缸11、水泵12提供动力油源，液压系统包括电磁阀组9，作为现有常用技术，本实施例不做进一步限定。一种精准、高效的电机转速控制方法的步骤如下：风机电机10、液压泵电机8均采用永磁同步电机，风机电机10、液压泵电机8内部均安装有旋转编码器，旋转编码器将转速信号传至对应的风机电机驱动器2、液压泵电机驱动器14；风机电机驱动器2、液压泵电机驱动器14将转速信号发送给控制器；控制器根据转速信号，通过公式n=60×f÷P（n为转速，f为频率，P为电机极对数），采用PI的控制方式，实时调节频率达到目标转速，实现转速闭环控制，具有控制精度高的优点，系统稳定性强。风机电机10设置有标准、强力、节能三种风机作业模式，对应风机电机10的转速分别2100rpm、2300rpm、1700rpm；风机电机10的作业模式由显示器5一键控制，风机电机10的转速设定通过控制器实现记忆存储，下次作业时自动选定之前工作模式，具有操作便捷，智能化程度高的特点。优选的，风机电机10设置有转速微调开关，调幅为50rpm，可满足个别用户的特殊使用工况，环境适应性更广。盘刷马达4带动盘刷装置7；根据公式一：Q=n1×v×0.9，其中，Q盘刷马达所需流量，n1盘刷装置中扫盘所需转速，v盘刷马达排量，0.9为盘刷马达效率系数；公式二：n2=Q÷0.92×1000，其中，n2液压泵转速，Q盘刷马达所需流量，0.92为液压泵效率系数，1000为换算系数；得出盘刷装置7中扫盘转速与液压泵13转速的常数关系；同理可得出扫盘油缸6、吸盘油缸11的伸缩时间、水泵12转速与液压泵13转速的常数关系；基于常数关系设定盘刷马达4、扫盘油缸6、吸盘油缸11、水泵12对应的液压泵电机8转速，实现多级调节。例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精准、高效的电机转速控制方法，其特征在于：/n风机电机驱动器（2）、液压泵电机驱动器（14）、显示器（5）通过CAN总线连接控制箱（3）中的控制器；/n风机电机驱动器（2）与风机电机（10）电气连接，所述风机电机（10）与风机机械直连；/n液压泵电机驱动器（14）与液压泵电机（8）电气连接，所述液压泵电机（8）与液压泵（13）机械直连；所述液压泵（13）通过液压系统为盘刷马达（4）、扫盘油缸（6）、吸盘油缸（11）、水泵（12）提供动力油源；/n所述风机电机（10）、液压泵电机（8）内部均安装有旋转编码器，旋转编码器将转速信号传至对应的风机电机驱动器（2）、液压泵电机驱动器（14）；风机电机驱动器（2）、液压泵电机驱动器（14）将转速信号发送给控制器；控制器根据转速信号，通过公式n=60×f÷P，采用PI的控制方式，实时调节频率达到目标转速；其中，n为转速，f为频率，P为电机极对数。/n

【技术特征摘要】
1.一种精准、高效的电机转速控制方法，其特征在于：
风机电机驱动器（2）、液压泵电机驱动器（14）、显示器（5）通过CAN总线连接控制箱（3）中的控制器；
风机电机驱动器（2）与风机电机（10）电气连接，所述风机电机（10）与风机机械直连；
液压泵电机驱动器（14）与液压泵电机（8）电气连接，所述液压泵电机（8）与液压泵（13）机械直连；所述液压泵（13）通过液压系统为盘刷马达（4）、扫盘油缸（6）、吸盘油缸（11）、水泵（12）提供动力油源；
所述风机电机（10）、液压泵电机（8）内部均安装有旋转编码器，旋转编码器将转速信号传至对应的风机电机驱动器（2）、液压泵电机驱动器（14）；风机电机驱动器（2）、液压泵电机驱动器（14）将转速信号发送给控制器；控制器根据转速信号，通过公式n=60×f÷P，采用PI的控制方式，实时调节频率达到目标转速；其中，n为转速，f为频率，P为电机极对数。


2.根据权利要求1所述的一种精准、高效的电机转速控制方法，其特征在于：所述风机电机（10）设置有标准、强力、节能三种风机作业模式，对应风机电机（10）的转速分别2100rpm、2300rpm、1700rpm；风机电机（10）的作业模式由显示器（5）一键控制，风机电机（10）的转速设定通过控制器实现记忆存储，下次作业时自动选定之前工作模式。


3.根据权利要求2所述的一种精准、高效的电机转速控制方法，其特征在于：所述风机电机（10）设置有转速微调开关，调幅为50rpm。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：程磊，单龙，孙进，刁鑫，张凯，许海川，李庆昊，
申请(专利权)人：徐州徐工环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32