矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法、装置及系统，此方法包括步骤：预设整车最高运行速度V1以及保护速度V2，其中V2>V1；并获取整车的实时速度V3；当V1

【技术实现步骤摘要】
矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法及系统


[0001]本专利技术主要涉及矿用电动轮自卸车
，具体涉及一种矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法及系统。

技术介绍

[0002]矿用电动轮自卸车厂家逐渐开始选用效率更高、体积更小、容易实现低速大转矩的永磁同步电机，然而永磁同步电机的反电动势与转速成正比，当永磁同步电机转速增加，其绕组的反电动势随之升高，矿用电动轮自卸车电驱动系统的变流器处于正常工作状态，反电动势达到电压限制时，变流器控制器进行弱磁控制来满足电机转速上升的需求，如果突然出现电机电流过流、转速采集丢失等异常现象时，驱动系统控制器会主动封锁输出，如果转速过高处于深度弱磁区，此时电机将产生非常高反电动势，通常会远高于驱动系统电压，经过IGBT的反向二极管整流后叠加到直流母线上，最终导致变流器的IGBT或电容损坏。目前已有的永磁系统超速保护的方案尚存在各种问题，如不可靠、无法工程化应用等，故亟待一种可以满足工程化应用的永磁矿卡驱动系统超速保护策略。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种成本低、预防车辆超速的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法及系统。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0005]一种矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法，包括步骤：
[0006]预设整车最高运行速度V1以及保护速度V2，其中V2>V1；并在整车牵引工作过程中，获取整车的实时速度V3；
[0007]当V1
‑
V3<预设阈值时，控制电机继续工作在牵引状态，降低电机输出扭矩，稳定车辆的实时速度V3；
[0008]如果整车实时速度V3继续加速，超过最高运行速度V1时，则控制电机进入电制动工作状态，下发制动力矩控制电动机施加反向制动力以减速；
[0009]如果车辆仍旧一直加速，达到保护速度V2时，则封锁变流器的逆变模块脉冲，分闸开关模块，退出电机控制状态，并施加液压制动减速；
[0010]当整车实时速度V3小于最高运行速度V1时，启动变流器逆变模块脉冲，合闸开关模块，控制电机正常运行，控制液压制动退出。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进：
[0012]通过采用PID控制方法来降低电机输出扭矩。
[0013]所述预设阈值为1～3km/h。
[0014]本专利技术还公开了一种矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护装置，包括控制器、主发电机、整流模块、永磁牵引电机、逆变模块、开关模块和速度检测模块；所述主发电机依次经整流模块、开关模块和逆变模块，与所述永磁牵引电机相连；所述速度检测模块用
于检测整车的实时速度，并发送至控制器，所述控制器根据整车的实时速度对整车进行转矩和制动控制以防止整车超速。
[0015]作为上述技术方案的进一步改进：
[0016]还包括制动单元，用于吸收制动能量或故障状态下抑制永磁牵引电机的反电动势。
[0017]所述制动单元包括斩波电阻。
[0018]所述开关模块为接触器。
[0019]本专利技术进一步公开了一种矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护系统，包括：
[0020]预设模块，用于预设整车最高运行速度V1以及保护速度V2，其中V2>V1；
[0021]获取模块，用于在整车牵引工作过程中，获取整车的实时速度V3；
[0022]控制模块，用于当V1
‑
V3<预设阈值时，控制电机继续工作在牵引状态，同时采用PID控制方法降低电机输出扭矩，稳定车辆的实时速度V3；
[0023]如果整车实时速度V3继续加速，超过最高运行速度V1时，则控制电机进入电制动工作状态，下发制动力矩控制电动机施加反向制动力以减速；
[0024]如果车辆仍旧一直加速，达到保护速度V2时，则封锁变流器的逆变模块脉冲，分闸接触器，退出电机控制状态，并施加液压制动减速；
[0025]当整车实时速度V3小于最高运行速度V1时，启动变流器逆变模块脉冲，合闸接触器，控制电机正常运行，控制液压制动退出。
[0026]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法的步骤。
[0027]本专利技术进一步公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法的步骤。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0029]本专利技术的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法，适用于大吨位永磁矿用自卸车的车速保护，在保证驱动系统超速保护灵敏度的同时，可以提早预防车辆超速现象，提高了矿山车永磁驱动系统的可靠性和安全性，不需要既有的驱动系统增加任何外部硬件，仅通过软件处理即可完成整车超速的预防与保护，成本低。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的方法在实施例的流程图。
[0031]图2为本专利技术的装置在实施例的方框图。
[0032]图例说明：1、主发电机；2、整流模块；3、接触器；4、逆变模块；5、永磁牵引电机；6、制动单元。
具体实施方式
[0033]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0034]如图1所示，本专利技术实施例的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法，其过
程为：整车预先设定两级车速保护值，一级为最高运行速度V1，一级为保护速度V2，在矿用电动轮自卸车运行过程中，监测整车实时速度V3，并与预先设定的最高运行速度V1进行比较，控制电机转矩的变化，具体地，
[0035]在整车牵引工作过程中，当最高运行速度V1减整车实时速度V3小于预设阈值(如1～3km/h，优选采用2km/h)时，控制电机继续工作在牵引状态，同时采用PID控制方法降低电机输出扭矩，稳定车辆的实时速度V3；
[0036]如果整车实时速度V3继续加速，超过最高运行速度V1时，则控制电机进入电制动工作状态，下发制动力矩控制电动机施加反向制动力以减速；
[0037]如果车辆仍旧一直加速，达到保护速度V2时，则封锁变流器的逆变模块4脉冲，分闸开关模块3(如接触器)，退出电机控制状态，并通过整车控制器施加液压制动减速；
[0038]当整车实时速度V3小于最高运行速度V1时，启动变流器逆变模块4脉冲、合闸开关模块3(如接触器)，控制电机的正常运行，并通过控制器控制液压制动退出。
[0039]本专利技术的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法，适用于大吨位永磁矿用自卸车的车速保护，在保证驱动系统超速保护灵敏度的同时，可以提早预防车辆超速现象，提高了矿山车永磁驱动系统的可靠性和安全性，不需要既有的驱动系统增加任何外部硬件，仅通过软件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法，其特征在于，包括步骤：预设整车最高运行速度V1以及保护速度V2，其中V2>V1；并在整车牵引工作过程中，获取整车的实时速度V3；当V1
‑
V3<预设阈值时，控制电机继续工作在牵引状态，降低电机输出扭矩，稳定车辆的实时速度V3；如果整车实时速度V3继续加速，超过最高运行速度V1时，则控制电机进入电制动工作状态，下发制动力矩控制电动机施加反向制动力以减速；如果车辆仍旧一直加速，达到保护速度V2时，则封锁变流器的逆变模块(4)脉冲，分闸开关模块(3)，退出电机控制状态，并施加液压制动减速；当整车实时速度V3小于最高运行速度V1时，启动变流器逆变模块(4)脉冲，合闸开关模块(3)，控制电机正常运行，控制液压制动退出。2.根据权利要求1所述的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法，其特征在于，通过采用PID控制方法来降低电机输出扭矩。3.根据权利要求1或2所述的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护方法，其特征在于，所述预设阈值为1～3km/h。4.一种矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护装置，其特征在于，包括控制器、主发电机(1)、整流模块(2)、永磁牵引电机(5)、逆变模块(4)、开关模块(3)和速度检测模块；所述主发电机(1)依次经整流模块(2)、开关模块(3)和逆变模块(4)，与所述永磁牵引电机(5)相连；所述速度检测模块用于检测整车的实时速度，并发送至控制器，所述控制器根据整车的实时速度对整车进行转矩和制动控制以防止整车超速。5.根据权利要求4所述的矿用电动轮自卸车永磁驱动系统超速保护装置，其特征在于，还包括制动单元(6)，用于吸收...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐勋路，何成昭，闫小宇，
申请(专利权)人：株洲变流技术国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：