专利名称：防爆蓄电池无齿轮永磁同步牵引电机车的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种矿用机电设备，具体涉及一种防爆蓄电池无齿轮永磁同步牵引电机车。
背景技术：
目前矿用牵引技术主要有二种一种是直流有刷式电机车；另一种是交流变频电机车。直流有刷式电机车虽然具有效率高，调速性能好等优点。但传统用直流电机采用电刷、换向器，以机械结构形式进行换向，其不可避免是机械噪声大、火花干扰大、使用寿命短等缺点，而且制造成本高；维修保养困难，限制了它的使用范围。交流变频调速电机车虽然结构简单、可靠性好、制造成本低、维修保养方便等优点，但同时也存在调速性能差、过载能力低、起动力矩小、效率和功率因数低等缺点。
发明内容本实用新型就是要解决现有技术中存在的调速性能差、过载能力低、起动力矩小、 效率和功率因数低、机械噪声大、火花干扰大、使用寿命短、制造成本高、维修保养难的问题。本实用新型采用的技术方案是本实用新型由车架1，司机室2，无齿轮永磁同步电动机3，走行装置4，制动装置5， 撒沙装置6，缓冲器7，矿用隔爆型照明灯8，矿用隔爆型信号灯9，防爆特殊型铅酸蓄电池电源装置10，煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器11，电气控制部分12组成，在车架 1上通过螺栓固定司机室2，在车架1上设有橡胶减震块，在车架1橡胶块的位置设有无齿轮永磁同步电动机3与走行装置4，无齿轮永磁同步电动机3出轴通过花键方式与走行装置4连接，外加锁紧母固定，两轮的轮背距为546mm，在轴端两侧设轴承箱，在车架1上通过制动支撑设有制动装置5，在车架1上通过转轴设有撒沙装置6，在车架的前后两端板通过螺栓固定有缓冲器7，在司机室2里通过螺栓固定矿用隔爆型照明灯8和矿用隔爆型信号灯 9，煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器11上设有固定耳，车架1后底板上设有安装孔，通过螺栓与煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器11上的固定耳连接，煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器11与电气控制部分12连接，在车架1上通过固定销固定有防爆特殊型铅酸蓄电池电源装置10。本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果由于该电机车采用的电机没有换向器，因而可做成无接触式，具有结构简单，制造方便，不需要经常性维护等优点，是一种理想的变速电机。同时具有体积小，重量轻，可作成各种体积形状，是当今最高效率的调速电机，与传统直流有刷电机比较，或与交流变频调速比较均有更好的性能；在牵引电机车行业，取代传统直流有刷电机时除可以达到更高效率， 更高激活转矩等特性外，由于采用方波驱动，让铅酸蓄电池有时间修补电极板，可以延长蓄电池的寿命，提高约1.3倍的电池容量，综合效率可提高一倍左右的电池容量，大大的改善了电机车的性能，具体特点如下1)效率高所使用的永磁电机转子既无铜耗又无铁耗，效率在92%以上。因为用电动机，平均磁密比异步电动机小，定子铁耗减小。由于同步运行，无转差，所以转子上没有铁耗、也没有电阻铜耗。2)节能特性好脉动的吸取电瓶电流，使电瓶能发挥最大效能，电动车滑行时电机能有效的为电瓶充电，充分体现了该机的节能特性。3)起动转矩大2. 5倍以上的起动转矩，3-4倍的过载倍数，足以使电动车驻坡起动容易。4)无极调速因为所用电机为无极平滑调速，操作平稳方便，敏捷。5)无与伦比的优越性具有交流电机的结构，直流电机的特性，取消碳刷换向器， 维修简单，显示真正无刷直流电机的优越性。理想的“环保”之选具有特殊的调速系统，造就了低噪声的电机。不污染空气，是理想的环保产品。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型由车架1，司机室2，无齿轮永磁同步电动机3，走行装置4，制动装置5， 撒沙装置6，缓冲器7，矿用隔爆型照明灯8，矿用隔爆型信号灯9，防爆特殊型铅酸蓄电池电源装置10，煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器11，电气控制部分12组成，无齿轮永磁同步电动机3出轴通过花键方式与走行装置4连接，外加锁紧母固定，两轮的轮背距为 546mm，然后在轴端两侧装轴承箱，司机室2通过螺栓固定在车架1。在车架上装橡胶减震块，将电机3与走形4装在车架1的橡胶块的位置，制动装置5通过制动支撑装在车架1，撒沙装置6通过转轴放置在车架1上，缓冲器7通过螺栓固定在车架的前后两端板，8矿用隔爆型照明灯9矿用隔爆型信号灯通过螺栓固定在司机室2里面，煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器11与电气组成12相连接，在11上有固定耳，通过螺栓固定在车架后面的底板上的安装孔里，最后将防爆特殊型铅酸蓄电池电源装置10放置在车架1上面，通过固定销固定在车架上。1、永磁同步电动机作为动力源(1)永磁同步电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。(2)驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。由于同步电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。(3)电动机的永磁体，现在多采用高磁能积的稀土钕铁硼Nd-Fe-B材料。因此，永磁同步电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。
(4)近三十年来针对异步电动机变频调速的研究，归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法，稀土永磁同步电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。2、防爆特殊型铅酸蓄电池电源装置作为电能源电源装置是由特殊型外壳，防爆特殊型蓄电池、隔爆型插销、特种电缆接头等零部件组成。整个电源装置的结构采用一系列特殊的技术措施，使蓄电池在放电过程中产生的氢气不能积累，不产生火花，因此，可在有煤尘、沼气等爆炸危险的矿井下使用。3、煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器调速器具有防爆和抗震的针对性设计，用以驱动三相交流电动机，实现无级变频调速。控制器输入为直流96V 192V，最大输出为同样等级三相交流电压。
权利要求1. 一种防爆蓄电池无齿轮永磁同步牵引电机车，由车架(1)，司机室(2)，无齿轮永磁同步电动机(3)，走行装置(4)，制动装置(5)，撒沙装置(6)，缓冲器(7)，矿用隔爆型照明灯(8)，矿用隔爆型信号灯(9)，防爆特殊型铅酸蓄电池电源装置(10)，煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器(11)，电气控制部分(12)组成，其特征在于车架(1)通过螺栓固定司机室(2)，在车架(1)上设有橡胶减震块，在车架(1)橡胶块的位置设有无齿轮永磁同步电动机(3)与走行装置(4)，无齿轮永磁同步电动机(3)出轴通过花键方式与走行装置 (4)连接，外加锁紧母固定，两轮的轮背距为546mm，在轴端两侧设轴承箱，在车架(1)上通过制动支撑设有制动装置(5)，在车架(1)上通过转轴设有撒沙装置(6)，在车架的前后两端板通过螺栓固定有缓冲器(7)，在司机室(2)里通过螺栓固定矿用隔爆型照明灯(8)和矿用隔爆型信号灯(9)，煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器(11)上设有固定耳，车架(1)后底板上设有安装孔，通过螺栓与煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器(11) 上的固定耳连接，煤矿用蓄电池电机车隔爆型交流变频调速器(11)与电气控制部分(12) 连接，在车架(1)上通过固定销固定有防爆特殊型铅酸蓄电池电源装置(10)。
专利摘要本实用新型公开了一种防爆蓄电池无齿轮永磁同步牵引电机车，车架(1)上固定有司机室(2)，车架(1)上设有橡胶减震块，在车架(1)橡胶块的位置设有无齿轮永磁同步电动机(3)与走行装置(4)，无齿轮永磁同步电动机(3)出轴通过花键方式与走行装置(4)连接，在车架(1)上通过制动支撑设有制动装置(5)，在车架(1)上通过转轴设有撒沙装置(6)，在车架的前后两端板通过螺栓固定有缓冲器(7)，在车架(1)上通过固定销固定有防爆特殊型铅酸蓄电池电源装置(10)。本实用新型具有体积小，重量轻，可作成各种体积形状，可延长蓄电池寿命，提高电池容量，大大的改善电机车性能的优点。
文档编号B61C3/02GK201971010SQ201120056410
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月4日 优先权日2011年3月4日
发明者李全福, 李慧, 荆丽琴 申请人:山西华鑫电气有限公司