[发明专利]一种智能矿用电机车

说明书

本发明公开了矿用电机车技术领域的一种智能矿用电机车，包括电气设备和机械部分，电气设备包括牵引电动机、电机控制器、整车控制器和操控面板，电机控制器一对一控制牵引电动机，整车控制器接收驾驶员操作输入，整车控制器的信号输出端与电机控制器的信号输入端电性连接；本发明通过整车控制器接收驾驶员操作输入，通过驱动力矩控制算法模型，输出期望驱动力指令至两个电机控制器，然后由控制器实现对电机的控制，采用盘式永磁同步电机驱动系统以及整车智能控制技术，提高了驱动系统效率，增加了整车智能化控制策略，具备了节能高效、安全可靠、操作简便、无极调速、启动平滑等突出优点，提高了矿用电机车技术含量。

技术领域

本发明涉及矿用电机车技术领域，具体涉及一种智能矿用电机车。

背景技术

目前，在煤矿辅助运输设备中，矿用电机车应用较为广泛。防爆特殊型蓄电池电机车控制系统先后经历了电阻调速、斩波调速、交流变频调速、直流变频调速阶段，直流斩波调速系统占据电机车控制系统市场80％左右份额。随着永磁电机技术和电机控制技术发展，基于永磁同步电机的直流变频调速技术将逐步占领电机车动力系统市场，成为技术发展的主流。

电阻调速电机车，电机为直流电机，控制为电阻调速。易过流过压烧损司控器的接触器触头，所采用的电机是直流有刷电机，需经常更换电机碳刷和换向器。常规制动为机械制动，需经常更换闸瓦，因此每年维修及损耗材料费用大。且由于运输线路长、坡度大，工人的劳动强度大，安全性差。

斩波调速电机车，电机为直流电机，控制为斩波调速，采用的是模糊控制技术，不是数字控制调速，不能精确调速；所采用的电机仍是直流有刷电机，需经常更换电机碳刷和换向器。常规制动仍为机械制动，也需经常更换闸瓦。

三相交流异步电机变频调速电机车，电机为三相交流异步电机，控制为变频调速。机械特性较软，启动力矩小，容易发冲，启动调速不稳定，采用普通变频器进行改造成变频调速器，主要控制技术不是自身研发的，不能根据不同矿山工况进行性能参数调整和修改原代码，维修及调整困难。基于此，本发明设计了一种智能矿用电机车，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能矿用电机车，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能矿用电机车，包括电气设备和机械部分，所述电气设备包括牵引电动机、电机控制器、整车控制器和操控面板，所述电机控制器一对一控制牵引电动机，所述整车控制器接收驾驶员操作输入，所述整车控制器的信号输出端与电机控制器的信号输入端电性连接，所述操控面板用于驾驶员操作输入，所述整车控制器的信号输出端分别电性连接有传感器、液晶屏、档位、调速器、信号灯和喇叭；

所述机械部分包括车架、车轮、驾驶室、电池箱、调速器、撒沙装置、制动装置、齿轮传动装置、盘式永磁同步电机、弹簧托架、座椅和连接缓冲装置；

所述车架的底部通过转轴设有四组车轮，所述车架的顶部左侧设有驾驶室，所述车架的顶部右侧通过车厢设有电池箱，所述车架的左侧头部和右侧尾部中央均设有连接缓冲装置，所述驾驶室的室内驾驶操作台右侧固定设有座椅，所述驾驶室的另一侧设有调速器，所述驾驶室的室内右侧中央设有制动装置，所述制动装置的顶部与调速器的右侧连接，所述驾驶室的右侧与车厢的连接处之间设有撒沙装置，所述车架的表面右侧与车厢的连接处之间分别螺接有两组弹簧托架，两组所述弹簧托架的左侧内腔中央均螺接有盘式永磁同步电机，两组所述盘式永磁同步电机的左侧动力输出端均设有齿轮传动装置，所述齿轮传动装置通过连接板与车架螺接。

优选的，所述牵引电动机为盘式永磁同步电机。

优选的，所述整车控制器自主化的软件控制系统，集成完善的整车控制策略，所述整车控制策略包括驱动控制策略、能量管理策略、安全控制策略、失效控制策略和故障诊断策略，所述驱动控制策略，分别设计了参数设定和算法模型，所述参数设定通过整车控制器配套的上位机进行设定，所述整车控制器通过串口通信与上位机连接，上位机运行在电脑上。