[发明专利]一种永磁无刷直流电机架线式双电机车

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机车，尤其是一种永磁无刷直流电机架线式双电机车。

背景技术

永磁无刷直流电机是随着电子技术的发展而发展起来的一种新型直流电机；永磁无刷直流电机具有类似于感应电机的经典的三相定子，其转子表面装有永磁体，换向在转子磁极位置上以电子方式完成，因此永磁电机也可称为电子换向电机；定子通常由硅钢薄片制成，定子绕组插入凹槽中，做成分布式定子绕组；由于电机气隙磁场是由转子永磁体产生的，所以转子磁场是恒定的；永磁体的磁化及其在转子上分布是经过选择的，可以使得反电动势（定子绕组因转子旋转而感应的电压）的波形是梯形的，这样就可以采用具有矩形波（方波）的电流驱动电机，生成高转矩的旋转磁场。

由于永磁无刷直流电机施加的矩形波（方波）电压相对其他控制方式容易产生，所以电机的控制和驱动也容易实现，但是必须知道转子磁极位置在某个（电）角度，才能让所施加的方波电压与反电动势对齐，实现对电机的驱动控制，从这一点来看永磁无刷直流电机叫永磁方波力矩电机更贴切一些。

反电动势与换向动作的对齐是非常重要的，只有这样，电机才能作为直流电机以最高的效率运行。

永磁无刷直流电机的基本结构：永磁无刷直流电机主要由电机本体、电机控制器（电压型DC-AC逆变驱动运行控制电路组成的电子换相线路）和转子位置传感器等三部分组成。永磁无刷直流电机本体：主要由定子铁芯、定子绕组、永磁转子、转轴及支承定子的电机外壳组成。电机控制器：电机控制器的作用是接受电机的驱动操作控制（启动、调速、换向、停止、制动）信号，以驱动控制电机，并将转子位置传感器输出的转子磁极位置信号进行解调、预放大、功率放大，然后去触发末级功率晶体管，使电枢绕组按一定的逻辑程序通电，保证电机的可靠运行。转子位置传感器：转子位置传感器是实现无接触换相的重要部件、是无刷直流电机的一个关键部分。转子位置传感器在无刷直流电机中起着测定转子磁极位置信号和转速信号的作用，为逻辑开关电路提供正确的换相信息，即将转子永磁磁极的位置信号转换成为电信号，去控制定子绕组换相。

永磁无刷直流电机典型特点：（1）电机转动惯量小、响应快，具有单位体积转矩高、转矩惯量比小；（2）无需电励磁，具有更高的效率和功率因数；（3）永磁转子不发热，发热部分在定子上，散热条件较好，可以相对取高一些的电磁负荷；（4）气隙主磁通是由转子永磁体产生的，定子绕组的电流与产生的转矩可以设计成线性关系，控制性能更好；（5）没有碳刷和机械换向机构，提高了电机的可靠性；（6）三相全控（逆变）运行控制电路将直流电转换成交流电向电机供电，与一般逆变器不同，它的输出频率不是独立调节的，而是受控于转子磁极位置信号，相当于一个“自控式逆变器”，由于采用转子磁极位置信号控制电机的转速，使永磁无刷直流电机输入电流的频率和电机转速始终保持同步，电机和逆变器不会产生振荡和失步，这是无刷直流电动机的重要优点，造就了无刷直流电机优异的调速性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种永磁无刷直流电机架线式双电机车，具有较高的节电效率，优异的调速性能和高可靠性。

本发明的技术方案为：一种永磁无刷直流电机架线式双电机车，包括两台永磁无刷直流电机、车架、司机室、司机室顶棚、两个走行装置和司机控制器，所述车架与司机室及司机室顶棚整体焊接后固定安装在走行装置上，所述两台永磁无刷直流电机设于车架内并安装在两个走行装置上，所述两台永磁无刷直流电机通过连接导线与司机控制器相连，所述司机控制器设于所述司机室的内壁上。

优选地，所述走形装置是由两套车轮和两套机械变速机构组成，所述两台永磁无刷直流电机设于车架内并安装在两个走行装置的两套机械变速机构的机座上。

优选地，所述司机室内还包括座椅和手闸制动装置，所述座椅固定设于司机室内相对于司机控制器的另一侧内壁上，所述座椅的右侧位置安装有手闸制动装置。