专利名称：一种野外作业车电源设备的制作方法
一种野外作业车电源设备，它可用于做临时电源以供野外作业(如科学考察、堪探、军事行动等)以及各种突发事件(如工程抢险，救火和野外医疗救护等)。
在科学考察，地质堪探，军事行动以及一些突发性事件如工程抢险、救火和野外医疗救护等，都需要临时使用电能以开动议器设备。由于这些地方没有电网或临时难于找到合适的电网接线。现在多采用两种方法，一种是仪器设备自带电池供电，但这种方式加大了仪器设备的重量，而且电池蓄电量有限，能量密度不高，对于一些大用电量设备特别不实用。另一种方法是使用发动机加发电机组来供电。为了便于机动，一般都把发动机加发电机组放到汽车上或做成专用车辆(或拖车)。这种方法虽然能提供较大功率的电源，但为了得到恒频恒压交流电，需使用专用发动机(汽由机或是柴油机)驱动发电机，结构较大，占用各种野外作业车辆的有效搭载空间。
本发明的目的是发明一种野外作业车电源设备，它可用各种作业车改装，有较大功率的电能输出，适应于野外作业。
本发明的结构如附
图1所示，它有发电机1、配电盘2，其特征在于发电机1的输入轴与野外作业车的分动输出轴相连，发电机1的输出端接有固体整流器件3，有数控调压与变流装置4，其输入端与固体整流器件3相连，输出端与配电盘2相连，在固体整流器件3的输出端接有电压传感器6和电流传感器7，有作业车发动机数控油门控制器8，数控油门控制器8与作业车发动机的油门控制线相连，有标准工业控制介面9，标准工业控制介面9通过标准串行通讯接口与可和其它设备共用的中央控制计算机10相连，在标准工业控制介面9中插有与电压传感器6和电流传感器7相连的测量适配模块11和12，以及插有与数控调压与变流装置4，数控油门控制器8和配电盘2上接触器相连并对其进行控制的控制适配模块13、14和15，发电机1是稀同步电机。
附图1为本发明的结构示意图。
一般的作业车，都附加有取力分动输出轴(及使没有，也可以在变速箱取力口加装取力轴箱而把发动机动力分动输出)。通过取力分动输出轴与本发明中的发电机1相连。在作业车开到目的地后，使用离合器使行驶系统与发动机动力系统脱离。发动机带动发电机1转动，由发电机1发出的交流电经固体整流器件3转换为直流后，在中央控制计算机10控制的数控调压与变流装置4的变换下，变为负载所需要的交流电，并经配电盘2分配到各用电设备。
本发明在工作时，由中央控制计算机10统一控制。在软件控制下，中央控制计算机10采用扫描方式，定时通过标准串行通讯接口发出选通与电压或电流传感器6和7相连的测量适配模块11或12的地址选通信号。标准工业介面9根据地选信号值选通相应的测量适配模块11或12。测量适配模块11或12被选通后，把由传感器得到的模拟量经A/D变换后反送回到中央控制计算机10。中央控制计算机10根据测得的值与存入的标准控制模型进行比较，调整其对数控调压与变流装置4、数控油门控制器8进行控制的控制参数。例如在调整数控调压与变流装置4的参数时，中央控制计算机10通过标准串行通讯接口发出选通控制适配模块13的地址选通信号。标准工业控制介面9按地址选通信号的值选通控制适配模块13。在选通后，中央控制计算机10再发出相应的控制参数数字量，由控制适配模块13锁存并改变其输出的驱动脉冲频率和脉宽值，以达到调整输出交流电电压与频率的目的。在需调整其发动机的工作参数时，中央控制计算机10通过标准串行通讯接口发出选通与数控油门控制器8相连并对其进行控制的控制适配模配14后，中央控制计算机10再发出新的控制参数数值，由控制适配模块14锁存并经D/A变换后驱动数控油门控制器8的执行。达到改变发功机工况的目的。
在本发明中由于使用数控调压与变流装置来实现交流电的输出，其输出的交流电频率、电压等参数都由可共用的中央控制计算机来控制，而发电机所发电能立即被整流为直流，因而对发电机的转速控制要求很松，无需专用的发动机进行驱动，可以采用使用作业车自身的发动机做动力源，取消了过去专用野外发电设备的发动机，大大简化了电源设备的结构。本发明中输出电压也是由数控调压与变流装置控制，不需要调整发电机的励磁，因而可以使用高效的稀土同步电机做为发电机，减小了发电机的尺寸，简化了控制。使用作业车自身的发动机还可以得到较大的功率输出。
本发明中，稀土同步电机1可以使用如专利号为CN91203427的“稀土同步电机，还可以使用如专利号为CN92223566或CN92223568结构的稀土永磁电机。
在本发明中，配电盘2上的交流接触器也可以由中央控制计算机10进行控制。它使用插入标准工业控制介面9中的控制适配模块来实现，在配电盘2上的每一个交流接触器都有一个相应控制适配模块16，在需要接通或断开某一个用电设备时，中央控制计算机10通过标准串行通讯接口发出选通相应的控制适配模块16，选通后，控制适配模块16根据中央控制计算机10的要求触发所控制的交流接触器的接通或断开。
本发明的数控调压与交流装置4可以选用如专利号为CN89209067的“一种大功率数控调压与交流装置”。也可以选用如专利号为CN89104964的“一种高压大功率可控硅组件结构所得到的调压与交流装置。
本发明中的数控油门控制器8可以选用如专利号为CN91218541专利的结构或产品，或选用如专利申请号为CN91208778的专利申请案的结构或产品。
在本发明中，标准工业控制介面9可以选用美国ME公司(MECHATRONICEQUIPMENTINC.)的I/O32，或是美国OPTO22公司的PB16AH。中央控制计算机10可以选用美国OPTO22公司的LC4控制器，也可以选用美国ME公司的PCS-1工业过程控制工作站，还可以选用普通PC计算机。测量适配模块11和12可以采用OPTO22公司的DA3或类似的D/A转换模块。适配模块13可选用OPTO22公司的DA3或类似的D/A转换模块。适配模块15可选用OPTO22公司的DF3或类似的D/F转换模块。适配模块15可选用OPTO22公司的DK3或类似的开关量转换模块。
权利要求
1.一种野外作业车电源设备，它有发电机(1)、配电盘(2)，其特征在于发电机(1)的输入轴与野外作业车的分动输出轴相连，发电机(1)的输出端接有固体整流器件(3)，有数控调压与变流装置(4)，其输入端与固体整流器件(3)相连，输出端与配电盘(2)相连，在固体整流器件(3)的输出端接有电压传感器(6)和电流传感器(7)，有作业车发动机数控油门控制器(8)，数控油门控制器(8)与作业车发动机的油门控制线相连，有标准工业控制介面(9)，标准工业控制介面(9)通过标准串行通讯接口与可和其它设备共用的中央控制计算机(10)相连，在标准工业控制介面(9)中插有与电压传感器(6)和电流传感器(7)相连的测量适配模块(11)和(12)，以及插有与数控调压与变流装置(4)，数控油门控制器(8)和配电盘(2)上接触器相连并对其进行控制的控制适配模块(13)、(14)和(15)，发电机(1)是稀同步电机。
全文摘要
一种野外作业车电源设备。它有发电机、配电盘，其特征在于发电机的输入轴与野外作业车的分动输出轴相连，输出端接有固体整流器件，有数控调压与变流装置与固体整流器件相连，输出端与配电盘相连，有作业车发动机数控油门控制器，使用标准工业控制介面、可和其它设备共用的中央控制计算机加各种适配模块的机电一体化方式进行控制。取消了过去专用野外发电设备的发动机，简化了电源设备的结构。
文档编号H02P9/00GK1094198SQ93104298
公开日1994年10月26日 申请日期1993年4月22日 优先权日1993年4月22日
发明者石行 申请人:北京市西城区新开通用试验厂