[發(fā)明專利]礦山機(jī)車變頻器單機(jī)、雙機(jī)自動切換運(yùn)行裝置及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310215272.9
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103269189A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 利新輝;石偉劭
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市偉達(dá)力電器有限公司
• 主分類號: H02P5/74
• 分類號: H02P5/74;H02P27/04
• 代理公司: 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及架線式礦用窄軌電機(jī)車的電機(jī)驅(qū)動技術(shù)，具體涉及雙變頻雙機(jī)牽引的機(jī)車的單機(jī)、雙機(jī)自動切換運(yùn)行裝置。

背景技術(shù)

架線式礦用窄軌電機(jī)車（以下簡稱礦山機(jī)車）驅(qū)動電機(jī)的調(diào)速方式分為直流電阻調(diào)速、直流斬波調(diào)速和交流變頻調(diào)速等幾種方式，其中交流變頻調(diào)速具有結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能、調(diào)速范圍廣、保護(hù)功能齊全以及電機(jī)免維護(hù)等特點(diǎn)，應(yīng)用越來越廣。

礦山機(jī)車的驅(qū)動形式如圖1所示，兩臺電機(jī)通過聯(lián)軸器和減速齒輪箱分別驅(qū)動前面兩個車輪和后面兩個車輪。變頻器驅(qū)動電機(jī)的方式一般有兩種：由一臺變頻器同時驅(qū)動兩臺電機(jī)，變頻器功率為兩臺電機(jī)功率總和；另一種是由兩臺變頻器同步工作分別驅(qū)動兩臺電機(jī)。由于雙變頻器雙電機(jī)的控制方式可靠性高，當(dāng)其中一臺變頻器出現(xiàn)故障時，只需切換至單機(jī)運(yùn)行模式，礦山機(jī)車能繼續(xù)空車或輕載行進(jìn)，不影響線路上的其他機(jī)車通行。但是目前的切換方式都是靠人工切換，需要增加外圍切換控制線路，在礦山機(jī)車的駕駛室設(shè)置切換開關(guān)，當(dāng)有一臺變頻器出現(xiàn)問題時，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到單機(jī)運(yùn)行。此外，雙變頻器雙電機(jī)工作模式還必須要求兩臺電機(jī)的工作頻率同步，在兩臺變頻器設(shè)置同樣的預(yù)設(shè)頻率情況下，變頻器仍會因自身結(jié)構(gòu)特性或其他硬件原因使實(shí)際工作頻率偏離預(yù)設(shè)頻率，使得兩臺電機(jī)工作頻率同步，此時還需要人工調(diào)節(jié)。綜上，現(xiàn)有的雙變頻器雙電機(jī)工作方式存在需要人工干預(yù)，效率低，外圍的控制線路復(fù)雜，無法應(yīng)用在無人駕駛的礦山機(jī)車上等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于雙變頻器雙電機(jī)的礦上機(jī)車的單機(jī)、雙機(jī)自動切換裝置，簡化線路結(jié)構(gòu)，無需人工干預(yù)，能在變頻器工作時對兩臺變頻器的工作頻率進(jìn)行同步調(diào)節(jié)，當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時自動從雙機(jī)運(yùn)行模式切換為單機(jī)運(yùn)行模式，可應(yīng)用在無人駕駛機(jī)車上。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：礦山機(jī)車變頻器單機(jī)、雙機(jī)自動切換運(yùn)行裝置，包括兩臺變頻器，每臺變頻器各通過一個電機(jī)驅(qū)動一套傳動裝置，每套傳動裝置連接有一組車輪組件；所述變頻器為可編程變頻器，包括主電路和處理器；

每個處理器設(shè)有用于向另一臺變頻器的處理器發(fā)送自身工作準(zhǔn)備信號的第一輸出端，設(shè)有用于從另一臺變頻器的處理器接收對方工作準(zhǔn)備信號的第一輸入端，設(shè)有用于向另一臺變頻器的處理器發(fā)送自身工作頻率的第二輸出端，設(shè)有用于從另一臺變頻器的處理器接收對方工作頻率的第二輸入端；

處理器用于：生成預(yù)設(shè)工作頻率，上電時以預(yù)設(shè)工作頻率控制對應(yīng)主電路工作；生成自身工作準(zhǔn)備信號作為另一臺變頻器的對方工作準(zhǔn)備信號，當(dāng)通電后主電路無故障，自身工作準(zhǔn)備信號生成為有效，否則自身工作準(zhǔn)備信號生成為無效；接收對方工作頻率；生成允許運(yùn)行信號，并發(fā)送至對應(yīng)的主電路；從對應(yīng)的主電路讀取自身工作頻率作為另一臺變頻器的對方工作頻率，并接收對方工作頻率；比較自身工作頻率和對方工作頻率得出使兩臺變頻器同步工作的同步頻率；通過對方工作準(zhǔn)備信號判斷是否進(jìn)行同步調(diào)整并確認(rèn)參考頻率，若進(jìn)行同步調(diào)整則把同步頻率確認(rèn)為參考頻率，否則把預(yù)設(shè)工作頻率確認(rèn)為參考頻率；以參考頻率控制對應(yīng)的主電路工作；

主電路用于：接收到對應(yīng)處理器發(fā)送的允許運(yùn)行信號，若允許運(yùn)行信號為有效，則以參考頻率驅(qū)動對應(yīng)的電機(jī)運(yùn)行；若允許運(yùn)行信號為無效則停止電機(jī)運(yùn)作。

進(jìn)一步的技術(shù)方案為，每個處理器還設(shè)有用于接收同步功能選擇的第三輸入端，當(dāng)需要使兩臺變頻器同步工作時，第三輸入端的輸入信號為有效，當(dāng)不需要使兩臺變頻器同步工作時，第三輸入端的輸入信號為無效；

處理器還用于：在生成允許運(yùn)行信號前，對自身工作準(zhǔn)備信號進(jìn)行延時操作，并判斷是否至少滿足下列條件之一：a、變頻器通電后，自身工作準(zhǔn)備信號經(jīng)過延時操作后為有效，b、自身工作準(zhǔn)備信號和對方工作準(zhǔn)備信號同為有效，c、第三輸入端的輸入信號為無效；若是，則生成允許運(yùn)行信號為有效，否則生成允許運(yùn)行信號為無效。

再進(jìn)一步的技術(shù)方案為，主電路還用于向?qū)?yīng)處理器發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)信號，若變頻器運(yùn)行正常則運(yùn)行狀態(tài)信號為有效，否則運(yùn)行狀態(tài)信號為無效；

處理器還用于：在確認(rèn)參考頻率前，判斷以下條件是否同時成立：d、對方工作準(zhǔn)備信號為有效，e、第三輸入端的輸入信號為有效，f、運(yùn)行狀態(tài)信號為有效；若是則確定為進(jìn)行同步調(diào)整，否則確定為不進(jìn)行同步調(diào)整。