[发明专利]一种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法

说明书

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及一种控制方法，尤其涉及一种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法。

背景技术  

目前电驱动车应用并不广泛，控制母线电压稳定的方法也不多，且不同类型的电驱动车控制方法有所不同，其中根据制动能量是否可回收，可分为可回收制动能量和不可回收制动能量两种。

可回收制动能量的技术目前尚不成熟，还处于研发阶段，大部分电驱动车都不回收制动能量而将制动能量通过发热耗散掉。这类电驱动车在稳定母线电压时，就需考虑制动时消耗多少制动能量的问题，消耗的过多母线电压就会过低，消耗过少母线电压就会升高。因此就需准确的计算制动时消耗多少制动能量。

现有的耗制动能量的方法有根据车速和电制动踏板量来计算电机马达的电功率。

在本发明之前，发明人发现现有技术至少存在如下问题：计算制动消耗功率的数值；计算所需的参数较多；制动时母线的电压不稳定。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够准确计算制动时消耗的电功率的控制母线电压稳定的方法。

发明内容

现提供一种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法，通过矢量控制计算出马达发出的电功率P1，再由PID做出微调，得出了正确的电功率、容易实现，且鲁棒性强。具体技术方案如下：

一种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法，包括通过母线连接的马达、电阻栅以及与母线相连的PID控制器，包括以下步骤：

步骤1，计算出制动时马达发出的第一电功率；

步骤2，确定目标母线电压，测定制动时的实际母线电压，由实际母线电压与目标母线电压的差通过PID方法计算出第二电功率；

步骤3，运用第二电功率对第一电功率进行微调，计算出电阻栅消耗功率。

优选的，所述步骤3中第一电功率根据实际母线电压与目标母线电压的高或低加上或减去第二电功率。

优选的，所述步骤1中通过马达的扭矩计算出马达发出的第一电功率。

优选的，所述步骤1中在矢量控制方式中通过马达的扭矩计算出马达发出的第一电功率。

优选的，所述步骤1中通过踏板量和马达转速计算出马达扭矩。

优选的，所述PID控制器为励磁控制器。

本发明的技术方案控制方法简单、容易实现、且鲁棒性强；

计算电功率所需要的参数较少；

运用PID控制器对计算出的电功率进行微调，上车调试时参数较容易确定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的实施例的系统框图；

图2是本发明的实施例的结构示意图；

图3是本发明的实施例的流程图。

其中，1为马达、11为逆变器、2为电阻栅、21为斩波器、3为母线、4为PID控制器。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明做具体阐释。

如图1和图2中所示的本发明的实施例的一种用于电驱动矿车电制动时控制母线电压稳定的方法，电驱动矿车包括通过母线3连接的马达1、电阻栅2以及与母线3相连的PID控制器4。在电驱动矿车缓速制动时，马达1由电动机变为发电机输出三相交流电，逆变器11将交流电整流为直流电输往母线3，再经斩波器21将多余电功率送到电阻栅2消耗掉。其中母线3是能量传递的通道，母线3电压的稳定关系到控制系统的稳定。PID（比例-积分-微分）控制器4，优选为励磁控制器维持母线3电压的稳定。

如图3中所示的控制母线电压稳定的方法包括以下步骤：

步骤1，计算出制动时马达1发出的第一电功率，作为电阻栅2消耗的主要功率；优选先通过踏板量和马达转速计算出马达扭矩；再在矢量控制方式中通过马达1的扭矩计算出马达1发出的第一电功率。矢量控制方式是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量 (励磁电流) 和产生转矩的电流分量 (转矩电流) 分别加以控制，是马达1的控制方式之一。

步骤2，确定目标母线3电压，测定制动时的实际母线3电压，由实际母线3电压与目标母线3电压的差计通过PID方法算出第二电功率，作为对主要功率的修正；优选通过PID控制器4由实际母线电压与目标母线电压的差计算出第二电功率。