[發明專利]一種直流斬波調速電機車的閉環調速裝置和方法

有效

• 申請號: 201610110182.7
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105751918B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 南世卿;王亞東;于曉鵬
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵集團礦業有限公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;H02P6/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司13108
• 代理人: 劉偉

1.一種直流斬波調速電機車的閉環調速裝置的控制方法，其特征在于：所述直流斬波調速電機車的閉環調速裝置包括旋轉編碼器和PLC；PLC安裝在所述電機車上；所述旋轉編碼器安裝在所述電機車的一個車軸上；所述旋轉編碼器將檢測到的電機車速度信息輸出至所述PLC的的高速脈沖計數器；所述PLC根據旋轉編碼器的信號檢測出所述電機車的運行速度和方向，與電機車的預設運行速度和方向對比生成控制信號的脈寬或頻率，由所述PLC的高速脈沖輸出接口輸出至電機車的斬波器；所述斬波器將PLC的脈沖信號放大，將其用于控制電機車直流電機的輸出功率；控制方法包括以下步驟：

步驟1：所述PLC接收所述旋轉編碼器采集的電機車行駛速度信息；

步驟2：所述PLC將測定的電機車的運行速度和方向與所述電機車的預設運行速度進行對比運算，使用所述PLC內置的PID運算組件，將脈沖占空比或頻率值可調的控制信號輸出至斬波器；

步驟3：判斷所述電機車的運行速度是否在預定的速度范圍之內；如果是，轉向步驟10，否則轉向步驟4；

步驟4：判斷所述電機車的運行速度是否低于預定的速度范圍的下限，轉向步驟6，否則，轉向步驟5；

步驟5：判斷所述電機車的運行速度是否高于預定的速度范圍的上限，如果是，轉向步驟7，否則轉向步驟10；

步驟6：所述PLC提高輸出控制信號的脈沖的占空比或頻率值，使電機車的運行速度等于所述電機車的預定運行速度，轉至步驟10；

步驟7：判斷所述電機車的運行速度是否高于預定速度的預設極限，如果是，轉向步驟8，否則，轉至步驟9；

步驟8：所述PLC關斷控制信號的脈沖輸出，通過控制制動電阻投入的數量使剎車減速，直到電機車的運行速度等于所述電機車的預定運行速度時，再啟動PLC的控制信號的脈沖輸出，轉向步驟10；

步驟9：所述PLC降低輸出端控制信號的脈沖的占空比或頻率值；直至電機車運行速度等于所述電機車的預定運行速度，轉向步驟10；

步驟10：保持當前的輸出脈沖的占空比或頻率值不變，轉向步驟1。

2.根據權利要求1所述的直流斬波調速電機車的閉環調速裝置的控制方法，其特征在于：所述旋轉編碼器與車軸同步旋轉，旋轉編碼器輸出的脈沖頻率與車軸轉速成正比例關系。

3.根據權利要求1所述的直流斬波調速電機車的閉環調速裝置的控制方法，其特征在于：所述PLC根據旋轉編碼器的輸出信號計算得出的電機車的運行速度，將其與預先設定的速度對比進行PID運算，調節控制信號的占空比或頻率值，將控制信號輸出至斬波器，當運行速度超出預設速度的設定范圍時，PLC關斷控制信號的輸出，并切入電阻減速制動。

4.根據權利要求1所述的直流斬波調速電機車的閉環調速裝置的控制方法，其特征在于：所述旋轉編碼器AB正交模式。

5.根據權利要求1所述的直流斬波調速電機車的閉環調速裝置的控制方法，其特征在于：所述PLC采用PID和PWM組件測定電機車行駛速度，將其與預定的速度對比運算，輸出可調的脈沖占空比或頻率值的波形至斬波器。