一种MT5500电动轮自卸车优化电制动系统的制作方法

本实用新型涉及一种MT5500电动轮自卸车优化电制动系统，属于自卸车制动装置领域。

背景技术：

MT5500型326t电动轮自卸车在矿山承担着剥离土石及运输煤炭的生产任务，由于矿下路况复杂、上下坡道较多，所以必须保证MT5500矿车拥有安全可靠的制动性能。事实上，MT5500电动轮自卸车在运行过程中，司机不断反应该型号矿车在电制动系统的设计中存在不足，一旦出现电气故障时，矿车就会切断牵引力与电制动力，尤其在矿车重载下坡时，如果没有电制动，此时MT5500矿车唯有通过机械制动来实现减速，但机械制动通常会引起刹车盘发热，发热严重时会引起电动轮着火，造成额外损失及安全事故。

现有电制动系统存在的缺点：1、矿车减速过程，无电制动优先原则，即一旦出现电制动电气故障，仅靠机械制动实现减速停车，这使得矿车运行存在安全隐患，易发生安全事故；2、电制动力矩设计偏小，导致车辆重载下大坡、长坡时其电制动不能有效减速、不适用车辆重载下大坡、长坡。

中国专利201621408172.3公开了一种大型自卸车电制动控制装置，其控制线路多，控制节点多，结构负责，稳定性差。

技术实现要素：

本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提供一种提供一种结构简单，制动力矩大，稳定可靠的MT5500电动轮自卸车优化电制动系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种MT5500电动轮自卸车优化电制动系统，包括异步电动机、变频单元、接触器、制动单元、系统控制器和控制器，其特征在于：异步电动机通过变频单元连接制动单元，制动单元的控制端连接控制器，控制器的输入端和变频单元的控制端分别连接系统控制器，所述的制动单元包括并联的三组大功率制动电阻栅，每组大功率制动电阻栅分别与接触器B1-B3的触点串联。

所述的系统控制器的输出端连接电制动踏板位置传感器和车速传感器，输出端连接变频单元的控制端和控制器的数据端。

所述的控制器的输出端的8脚、10脚和12脚分别连接继电器K11-K13的线圈，继电器K11-K13的触点分别与接触器B1-B3的线圈串联。

所述的制动单元还包括IGBTQ7、二极管和电阻R，二极管和IGBTQ1并联后再与电阻R串联在直流母线之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置采用电制动优先原则，在三个接触器中的任何一个出现电气故障时，其它两个接触器还能投入电制动，保证电制动优先，实现车辆减速。电制动力矩大，结构简单，稳定。

附图说明

图1是本实用新型的电气原理方框图；

图2是本实用新型实施例1的电气原理图；

图3是本实用新型实施例1的控制器的电气原理图；

图4是本实用新型实施例2的电气原理图；

图5、图6是本实用新型的电制动曲线图。

其中，R、R1-R6、电阻 Q1-Q7、IGBT D1-D6、二极管 K11-K13、继电器 B1-B3、接触器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1：

如图1-3所示，MT5500电动轮自卸车电制动系统包括异步电动机通过变频单元连接制动单元，制动单元的控制端连接控制器，控制器的输入端和变频单元的控制端分别连接系统控制器，所述的制动单元包括并联的三组大功率制动电阻栅，每组大功率制动电阻栅分别与接触器B1-B3的触点串联。

系统控制器的输出端连接电制动踏板位置传感器和车速传感器，输出端连接变频单元的控制端和控制器的数据端。

控制器的输出端的8脚、10脚和12脚分别连接继电器K11-K13的线圈，继电器K11-K13的触点分别与接触器B1-B3的线圈串联。

当MT5500进入电制动状态时，异步电动机变成发电机将制动能量通过变频器中的IGBT反向并联二极管整流输入至直流母线，制动电阻箱通过三个接触器连接至直流母线上，控制接触器开关即可控制制动能量的消耗。

工作原理：当司机踩下电制动踏板时，系统控制器接受电制动踏板位置深度信号，结合车速信号，经过内部设定的制动特性曲线计算得到电制动给定力矩信号，将该命令信号通过CAN总线传给变频器ICM（变频单元），变频器ICM控制IGBTQ1-Q6相位模块脉冲信号，使异步电动机发出对应制动力矩，异步电动机能量将通过相位模块传递到直流母线上。系统控制器将根据制动功率大小分别控制控制器的8、10、12端子，控制器输出信号控制K11,K12,K13继电器线圈得电，B1，B2，B3 三个接触器分别吸合，进入制动状态。

接触器B1、B2、B3自带了触点反馈开关K1、K2、K3，当接触器B1、B2、B3触点有闭合动作，相对应的反馈触点K1、K2、K3会受磁力作用闭合，将接触器B1、B2、B3触点工作状况反馈给A5控制器进行控制判断。

实施例2：

如图4所示，在实施例1的基础上，制动单元还包括IGBTQ7、二极管和电阻R，二极管和IGBTQ1并联后再与电阻R串联在直流母线之间。

工作原理或使用效果：

本发明改善制动效果、提高制动力矩优化设计方法利用P=F1*V1=F2*V2（F1、V1为原装电制动系统进入恒速制动时的制动力矩与车速；F2、V2为优化设计后电制动系统进入恒速制动时的制动力矩与车速；）物理公式，在保证制动功率P不变的情况（不更换MT5500车上制动电阻箱），通过降低进入恒速制动车速，提高最大制动力矩的方式，来改善MT5500车辆在低速区域的制动效果。如图5。

为了更好地改善MT5500原装电制动系统电制动效果，提高电制动力矩优化设计方法2：在电阻箱能承受的过载的前提下，采用短时电制动与长时电制动相结合的方式，提高车辆电制动效果（见图6），当MT5500矿车进入电制动时，先工作在短时电制动，动态制动力矩较大、制动时间短，当检测到系统组件温度过高会使制动模式工作在长时制动模式，此时制动力矩较小、制动时间长。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。