一种机车永磁电机粘着控制模拟系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机车永磁电机粘着控制模拟系统，包括控制器、功率驱动电路、电流检测电路、交流电源、整流电路、三相逆变电路、永磁电动机和光电编码器，交流电源通过整流电路和三相逆变电路连接至永磁电动机；控制器通过功率驱动电路连接至三相逆变电路；三相逆变电路的输出经电流检测电路反馈到控制器；永磁电动机连接机车小轮，与机车小轮相啮合的机车大轮设置在轨道上；机车大轮上设置用于检测机车大轮转速的光电编码器，光电编码器与控制器连接。根据本实用新型专利技术的机车永磁电机粘着控制模拟系统可以设计出更加科学合理的轨道车驱动系统，可以有效提高机车的加速性能，缩短制动距离，减少机车空转和滑行，从而减少故障的可能性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用在轨道机车驱动系统中的对机车永磁电机粘着控制的 模拟系统。
技术介绍
交流永磁同步电机具有体积小、效率高、转矩电流比高、转动惯量低等优点。交流 永磁同步电机在机车动力转向架中用作牵引电机可以实现无齿轮单轴直接驱动，提高了牵 引系统的机械效率和电气效率。另外，永磁电机励磁磁场与电枢电流有着固定的相位关系， 控制相对传统的交流异步电机简单。这些优点使永磁同步电机成为牵引电机的一个新的发 展方向。在轨道交通运输中，机车动轮和钢轨之间的粘着力是驱动机车运行的最终动力。良 好的粘着力可以有效提高机车的加速性能，缩短制动距离，减少机车空转和滑行。因此，需 要设置一种模拟系统以实现粘着最优控制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种机车永磁电机粘着控制模拟系统，以 便设计出更加科学合理的用于轨道交通运输的驱动系统，有效提高实际应用中机车的加速 性能，缩短制动距离，减少机车空转与滑行。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下技术方案一种机车永磁电机粘 着控制模拟系统，包括控制器、功率驱动电路、电流检测电路、交流电源、整流电路、三相逆 变电路、永磁电动机和光电编码器，所述交流电源依次通过整流电路和三相逆变电路连接至永磁电动机；所述控制器通过所述功率驱动电路连接至所述三相逆变电路的控制端；所述三相逆变电路的输出经电流检测电路反馈到控制器；所述永磁电动机的输出轴上连接机车小轮，与机车小轮相啮合的机车大轮设置在 轨道上；所述机车大轮的转动轴上设置用于检测机车大轮转速的光电编码器，所述光电编 码器与所述控制器连接。作为优选，本技术还包括多个设置在机车大轮上的质量块。作为优选，所述控制器为DSP芯片。作为优选，所述DSP芯片的型号为TMS320F2812。作为优选，所述机车大轮的直径是机车小轮直径的5倍。作为优选，所述机车大轮和机车小轮均采用65Mn钢制成。作为优选，所述永磁电动机为永磁同步电动机。与现有技术相比，本技术的有益效果在于根据本技术的机车永磁电机 粘着控制模拟系统可以模拟对机车永磁电机粘着力的控制，设计出更加科学合理的轨道车 驱动系统，从而可以有效提高实际应用中的机车的加速性能，缩短制动距离，减少机车空转3和滑行，从而减少故障的可能性，提高系统稳定性。附图说明图1为本技术的机车永磁电机粘着控制模拟系统的实施例的原理框图。图2为本技术的机车永磁电机粘着控制模拟系统的实施例的结构示意图,标记说明1-交流电源3_三相逆变电路5-光电编码器7-功率驱动电路9-控制器11-机车大轮2-整流电路 4-永磁电动机 6-电流检测电路 8-其他外围电路 10-机车小轮 12-轨道具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细描述，但不作为对本实用 新型的限定。如图1和图2所示，本技术实施例的一种机车永磁电机粘着控制模拟系统，包 括控制器9、功率驱动电路7、电流检测电路6、交流电源1、整流电路2、三相逆变电路3、永 磁电动机4和光电编码器5。所述交流电源1依次通过整流电路2和三相逆变电路3连接 至永磁电动机4。所述控制器9通过所述功率驱动电路7连接至所述三相逆变电路3的控 制端。所述三相逆变电路3的输出经电流检测电路6反馈到控制器9。所述永磁电动机4 的输出轴上连接机车小轮10，与机车小轮10相啮合的机车大轮11设置在轨道12上。所述 机车大轮11的转动轴上设置用于检测机车大轮11转速的光电编码器5，所述光电编码器 5与所述控制器9连接，所述光电编码器5为10000线的光电编码器，以保证速度检测的精 度。本实施例的控制器9采用型号为TMS320F2812的DSP (数字信号处理)芯片，其强 大的信号处理能力是伺服系统获得高性能的基础。TMS320F2812DSP控制器主要有128MB的 Flash存储器，4KB的引导ROM，数字运算表以及2KB的0TPR0M等。功率驱动电路7、电流检 测电路6、交流电源1、整流电路2、三相逆变电路3采用集成的ACPM750v3. 3交流功率模块， 其功率单元的高度集成及内部具有的驱动和保护功能，增强了伺服系统的可靠性。集成的 ACPM750v3. 3交流功率模块主要包括400VDC、4A、24KHz开关频率的3相IGBT (绝缘栅双 极性晶体管)逆变器；两路交流电流检测装置；正交编码脉冲输入电路；霍尔传感器输入； RS-232串口通讯接口以及短路、过电流、过电压、高温、逻辑断电保护电路等。作为本技术的一种优选方案，所述机车大轮11的直径是机车小轮10直径的 5倍。且所述机车大轮11和机车小轮10均采用65Mn钢制成。作为本技术的另一种优选方案，本技术还包括多个设置在机车大轮11 上的质量块。质量块优选为8个，且8个质量块设计为两个半块形式，便于安装和拆卸。多 个质量块的设置用于在机车大轮11上加减质量块以模拟机车上载重量的变化，适应系统 对不同转动惯量的要求。本技术的控制器上还可以根据实际的需要设置其他接口以及与控制器连接 的外围电路8。本实施例的机车永磁电机粘着控制模拟系统可以模拟对机车永磁电机粘着力的 控制，设计出更加科学合理的轨道车驱动系统，从而可以有效提高实际应用中的机车的加 速性能，缩短制动距离，减少机车空转和滑行，从而减少故障的可能性，提高系统稳定性。以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本实用新 型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围 内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新 型的保护范围内。权利要求一种机车永磁电机粘着控制模拟系统，其特征在于，包括控制器、功率驱动电路、电流检测电路、交流电源、整流电路、三相逆变电路、永磁电动机和光电编码器，所述交流电源依次通过整流电路和三相逆变电路连接至永磁电动机；所述控制器通过所述功率驱动电路连接至所述三相逆变电路的控制端；所述三相逆变电路的输出经电流检测电路反馈到控制器；所述永磁电动机的输出轴上连接机车小轮，与机车小轮相啮合的机车大轮设置在轨道上；所述机车大轮的转动轴上设置用于检测机车大轮转速的光电编码器，所述光电编码器与所述控制器连接。2.根据权利要求1所述的机车永磁电机粘着控制模拟系统，其特征在于，所述控制器 为DSP芯片。3.根据权利要求2所述的机车永磁电机粘着控制模拟系统，其特征在于，所述DSP芯片 的型号为TMS320F2812。4.根据权利要求1所述的机车永磁电机粘着控制模拟系统，其特征在于，所述机车大 轮的直径是机车小轮直径的5倍。5.根据权利要求1所述的机车永磁电机粘着控制模拟系统，其特征在于，所述机车大 轮和机车小轮均采用65Mn钢制成。6.根据权利要求1所述的机车永磁电机粘着控制模拟系统，其特征在于，所述永磁电 动机为永磁同步电动机。7.根据权利要求1所述的机车永磁电机粘着控制模拟系统，其特征在于，还包括多个 设置在机车大轮上的质量块。专利摘要本技术公开了一种机车永磁电机粘着控制模拟系统，包括控制器、功率驱动电路、电流检测电路、交流电源、整流电路、三相逆变电路、永磁电动机和光电编码器，交流电源通过整流电路和三相逆变电路连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机车永磁电机粘着控制模拟系统，其特征在于，包括控制器、功率驱动电路、电流检测电路、交流电源、整流电路、三相逆变电路、永磁电动机和光电编码器，　　所述交流电源依次通过整流电路和三相逆变电路连接至永磁电动机；　　所述控制器通过所述功率驱动电路连接至所述三相逆变电路的控制端；　　所述三相逆变电路的输出经电流检测电路反馈到控制器；　　所述永磁电动机的输出轴上连接机车小轮，与机车小轮相啮合的机车大轮设置在轨道上；　　所述机车大轮的转动轴上设置用于检测机车大轮转速的光电编码器，所述光电编码器与所述控制器连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅洛勤，张桂林，
申请(专利权)人：安徽明腾永磁机电设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]