4 布置在邻近操作员驾驶室104的平台上，并且可包括整流器206 (图2)、逆变器电路208 (图 2)和/或其他部件。当非公路载重车101减速或其运动在其他情况下缓速时，例如，以防止 机器在斜坡向下行驶时加速，其动能转换成电能。有效地处置这种产生的电能能够实现非 公路载重车101的有效缓速。
[0026] 具体地说，当机器100缓速时，机器100的动能传递到旋转马达210的主动轮的旋 转动力，所述马达作为电力发电机。由马达210产生的电能具有AC波形。因为逆变器电路 208是桥式逆变器，通过逆变器电路208将马达210提供的动力整流成DC电力。耗散马达 210产生的DC电力在主动轮108上产生反向旋转转矩以使机器减速。DC电力的耗散可以 通过将逆变器电路208整流的产生的电流通过电阻而实现。为了达到这一目的，缓速器器 件213可包括在下面更详细描述的第一电阻器栅格214,所述第一电阻器栅格214设置成经 由开关216接收来自逆变器电路208的电流。当关闭开关216时，对应于马达210产生的 电流的电能可通过第一电阻器栅格214并且以热量的形式耗散。另外，当过剩电能通过设 置成经由斩波电路220接收电能的第二电阻器栅格218时，也以热量的形式耗散。斩波电 路220运行以选择性地将所产生电能的一部分路由通过第二电阻器栅格218。将在下文中 更详细地描述驱动和缓速系统的一个实施方式。
[0027] 图3和图4显示作为机器100的一个实施例的非公路载重车101的直接串联柴油 机电气驱动系统的方框图。在这些视图中，为了简化起见先前已经描述的元件由相同的附 图标记来表示。此外，图4的方框图包括具有可包括在图3所示的功能块中的部件实施例 的特定实施方式。因此，当考虑下面的说明书时，图3和图4所示的方框图应当统称。如图 所示，发动机202经由输出驱动轴304连接到发电机204(图3中所示）。即使示出到输出 驱动轴304的直接连接，可利用其他驱动部件（例如传动器件或其他齿轮器件）将发动机 202的输出耦合到发电机204。发电机204可以是发电技术中已知的任何适当类型的发电 机或交流发电机。
[0028] 在一个实施方式中，发电机204是具有无刷绕线转子的三相交流（AC)同步发电 机。发电机204具有用于产生的三相交变电流中每一相的输出301，每一相输出具有连接到 其的相应电流变换器306 (在图3和图4中标明）。发电机204 (仅在图3中示出）的转子 包括连接到旋转励磁机电枢302A的旋转整流器302。旋转励磁机电枢302A通过由激励绕 组303产生的激励场而激励。因此，在输入处将激励信号应用于激励绕组303产生激励场 以激活发电机磁场305。发电机磁场305继而在发电机204的电枢307的三根引线处产生 可用的输出。
[0029] 在所示实施方式中，旋转整流器302包括连接到一系列旋转二极管302B的旋转励 磁机电枢302A。发电机204的三个电流输出（共同地视为发电机204的输出）连接到整流 器206。可选择性地使用其他发电机器件。
[0030] 整流器206将发电机204提供的AC电力转换成DC电力。可以使用任何类型的整 流器206。整流器206将发电机204提供的AC电力转换成DC电力。可以使用任何类型的 整流器。在所示的实施例中，整流器206是多相二极管电桥，具体是三相全桥整流器。整流 器206包括三对平行的功率二极管310,每对与发电机204的输出的给定相位相关联。每对 这种二极管包括串联跨接在DC链路312上的两个功率二极管310,发电机204的所选的输 出提供每对之间的电力输入。
[0031] 当从发电机204的三相输出提供电力时，整流器206运行以全波整流三相交变电 流的相位的每一相。整流器206产生横跨DC联动装置或者DC链路312的电压。在DC链 路312的第一干线和第二干线处有可用的DC链路电压。在运行期间第一干线通常处于第 一电压并且第二干线通常处于第二电压。第一电压和第二电压两者之一可以是零。
[0032] 在运行期间，通过整流器206和/或逆变器电路208在DC链路312的第一干线和 第二干线之间产生电压。一个或多个电容器320可与横跨DC链路312的一个或多个电阻 器321并联连接以平滑DC链路312的第一干线和第二干线之间的电压V。如图3所示，DC 链路312显示出可由电压变换器314测量的DC链路电压V，以及可由电流变换器316测量 的电流A。
[0033] 逆变器电路208与整流器206并联连接并且运行以将DC电压V转换为驱动该实 施例中的马达210(图3)的可变频率的正弦或非正弦AC电力。任何已知的逆变器可用于 逆变器电路208的器件。在图4所示的实施例中，逆变器电路208包括三个相位阵列的绝 缘栅双极晶体管（IGBT) 324,所述绝缘栅双极晶体管（IGBT) 324设置在晶体管对中并配置 成将三相AC输出提供给每一个马达210。
[0034] 逆变器电路208通过控制AC输出的频率和/或脉冲宽度可控制马达210的转速。 马达210可以直接连接到主动轮108或可以驱动主减速器，所述主减速器驱动主动轮212。 如已知的主减速器运行以降低旋转速率并且增加马达210和每一组主动轮212之间的转 矩。
[0035] 在可选实施方式中，不要求发动机202和发电机204提供必要的动力以驱动马达 210。相反，这种可选的实施方式使用另一种动力源（例如电池）或接触通电干线或电缆。 在一些实施方式中，可以使用一个驱动马达以驱动机器的所有主动轮，而在其他实施方式 中，任何数量的驱动马达可以用于驱动任何数量的主动轮，包括连接到机器的所有车轮。
[0036] 现在回到图3和图4的方框图，当机器100在电气制动模式（也称为电气缓速）下 运行时，将较少的电能从发电机204提供到DC链路312。因为机器以某个非零速度行进，由 于机器100的动能，主动轮108的旋转将驱动马达210。在该模式中马达210通过产生AC 电力而作为发电机。消耗或者处置这种电力将消耗做功并且用于将反向旋转转矩作用在主 动轮108上，使得它们降低它们的旋转速度，从而使机器缓速。
[0037] 通过逆变器电路208可以将产生的AC电力转换成DC电力以用于例如以热量的形 式最终消耗或处置。在示出的实施方式中，缓速器器件213消耗缓速期间产生的这种电力。 缓速器器件213可以包括会在机器缓速期间运行以耗散电力的任何合适的器件。在图4示 出的示例性实施方式中，缓速器器件213包括设置成以固定速率耗散电能的第一电阻器栅 格214。缓速器器件213还包括第二电阻器栅格218,通过使用脉冲宽度调制器（PWM)或斩 波电路220将DC电流以选择性可变速率提供到所述第二电阻器栅格218。这样，第二电阻 器栅格218以可变速率耗散电能。
[0038] 当机器100将在缓速模式中运行时，第一电阻器栅格214连接在DC链路312的第 一干线和第二干线之间，使得电流可流经第一电阻器栅格214。当正在推进机器100时，然 而，通过两个接触器或双极自动开关（BAS) 216将第一电阻器栅格214与DC链路312电隔 离。每个BAS 216可以包括由致动机构诸如螺线管（未示出）或线圈闭合的一对电触头，所 述致动机构诸如螺线管（未示出）或线圈产生将电触头吸引到闭合位置的磁力。BAS 216 可包括合适的电气屏蔽和消火花特征件，这些特征件可使得这些零件在高电压环境中重复 地运行。
[0039] 当机器100启动缓速时，需要在比较短的时间内闭合两个BAS 216,使得第一电阻 器栅格214放置在第一 DC干线和第二DC干线之间的电路中以迅速地开始能量耗散。同时 致动或大约在同样时间（例如在几毫秒内）致动所述BAS 216对还可以有利地避免将第一 电阻器栅格214和其他电路元件充电到DC链路312的干线存在的电压。所述BAS 216对 还防止系统中每一个BAS 216或其他部件长时期暴露于较大的电压差（在DC链路312两 端的电压差）。二极管334可布置成平行于第一电阻器栅格214以减小横跨BAS 216的电 弧，并且还在运行的推进模式期间将第一电阻器栅格214与DC链路312电隔离。
[0040] 当机器100缓速时，可由第一电阻器栅格214产生大量的热量。当转换成热量时， 这种能量必须从第一电阻器栅格214移除以避免过热状态。为此，由马达336驱动的鼓风 机338运行以对流地冷却第一电阻器栅格214。有许多不同的用于产生动力以驱动马达336 的替代方案。在该实施方式中，DC/AC逆变器340设