一种矢量控制的电气限滑差速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种矢量控制的电气限滑差速器控制技术领域。
【背景技术】
[0002]汽车双驱动桥的轴间和驱动桥的轮间，配有机械式差速器平衡各车轮的转矩分配，当遇到复杂路况，一端车轮附着力降低时，就会出现车轮打滑现象，车辆一旦有个别车轮打滑，其它车轮就得不到汽车发动机提供的转矩，造成车辆被困，机械式限滑差速锁可以解决这个问题，当一侧车轮打滑时，相对一侧的车轮的输出转矩会根据两侧车轮的转差率增加而增加。但电动汽车轮边电机驱动系统无法使用机械式限滑差速器。然而，现有技术中公开了双转子异步电机，即一台双转子异步电机可以实现两个机械轴能量的独立传递，非常适合电动汽车驱动桥使用，但因其结构复杂，造价昂贵，双转子输出的旋转方向是相对的，所以还需配置昂贵的机械装置来改变某一端的旋转方向，限滑差速器依然摆脱不了机械式限滑差速锁，所以，不及放弃机械传动，只使用两台普通异步变频轮边电机分别驱动汽车车轮负载的驱动方式来得经济实惠。还有如中国专利申请(申请号:201320732665.2)公开了一种变频器一拖二串联连接异步电机的产品，虽然能对两台电机调整使两台电机的运转速度同步，可降低设备故障率，但因电机铭牌参数与两台电机的实际参数值差异过大，无法通过矢量变频控制的自动调谐，只能采用传统的恒压频比V/F控制方式，这种V/F控制方式使两台串联异步电机均呈现恒功率特性，主要特点是:不论转速高低，两台电机输出的功率大小基本相等，而转矩与转速成反比，转速高的一侧电机输出转矩小，转速低的一侧电机输出转矩大，只能运用在两个电机负载相对均匀的机械设备上，如双电机驱动的钢缆皮带机等，无法完成电动汽车转急弯或个别车轮附着力降低而出现打滑现象时的两端车轮驱动力合理分配要求，且当两台电机的转差率增加后效率很低，输出转矩不理想，更不能对两台定子串联的异步电机实施精确的矢量控制。随着变频技术的发展，变频调速装置在电动汽车行业得到了推广和运用，在现代变频器应用技术中，对于变频器的控制精度和控制电机输出力矩的要求也越来越高，迫切需要实现电动汽车轮边驱动电机的电气限滑差速，以及前后机械驱动桥的轴间电气限滑差速。但现有技术无法解决这一难题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种矢量控制的电气限滑差速器，实现了由一台矢量变频器同时对两台定子串联异步电机进行自动调谐，完成了同时对两台定子串联异步电机的矢量控制，实现了电气限滑差速控制。
[0004]实现上述目的的技术方案是:
[0005]本实用新型一种矢量控制的电气限滑差速器，包括异步电机一、异步电机二，所述异步电机一与异步电机二相同，所述异步电机一与异步电机二相同的定子绕组串联连接，其中，所述电气限滑差速器还包括矢量变频器、电压检测一和电压检测二，所述电压检测一与异步电机一连接，所述电压检测二与异步电机二连接，所述电压检测一和电压检测二的开关量输出端并联且分别连接到矢量变频器的转矩参考量减少端子和数字量输入公用端子上；所述异步电机一或异步电机二的额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、电机极数和额定转速值设定在矢量变频器的电机参数组中，并在所述矢量变频器控制参数组内设定其转矩参考量的减少比例；所述矢量变频器计算异步电机一和异步电机二串联后的实际参数值，合并为一台虚拟的异步电机参数值，保存在所述矢量变频器的存储介质中，其中:
[0006]所述矢量变频器的存储介质中所保存的虚拟的异步电机额定电压值，设定为异步电机一或异步电机二的额定电压的根号三倍，所述的虚拟的异步电机的额定功率设定为异步电机一或异步电机二的额定功率的二倍。
[0007]上述的一种矢量控制的电气限滑差速器，其中，所述异步电机一与异步电机二采用星形接法的定子串联连接，所述矢量变频器组件进行四象限运行控制。
[0008]上述的一种矢量控制的电气限滑差速器，其中，所述异步电机一与异步电机二采用三角形接法的定子串联连接，所述矢量变频器进行四象限运行控制。
[0009]上述的一种矢量控制的电气限滑差速器，其中，所述矢量变频器设置有输出端子U、V、W，所述输出端子U、V、W接入异步电机一。
[0010]上述的一种矢量控制的电气限滑差速器，其中，所述矢量变频器设置有输出端子U、V、W，所述输出端子U、V、W接入异步电机二。
[0011]上述的一种矢量控制的电气限滑差速器，其中，所述矢量变频器的存储介质为CPU或DSP芯片。
[0012]上述的一种矢量控制的电气限滑差速器，其中，所述矢量变频器的通讯端口联接远程操控系统的通讯端口。
[0013]本实用新型一种矢量控制的电气限滑差速器，实现了电气限滑差速控制，能同时完成对两台电机的自动调谐和精准矢量控制，使两台电机均呈现恒力矩特性，使负载重的一侧电机输出转矩大，转速较高；负载轻的一侧电机输出转矩小，转速较低；这样不但完成了电气差速器的使用功能，还实现了电气滑差差速锁的自动控制效果；由于实现了同时对两台电机的自动调谐和精准矢量控制，使两台串联电机的输出机械特性非常稳定，并且具有很高的动态响应能力，能够很好地完成电动汽车电气驱动桥等的节能和调速要求，有着优越的运行性能，无需机械传动机构，在电动汽车等诸多领域有着广阔的应用前景。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型一种矢量控制的电气限滑差速器的结构示意图。
[0015]图2是本实用新型一种矢量控制的电气限滑差速器初始工作流程图。
[0016]1-异步电机一 ；2-异步电机；3_矢量变频器；4-电压检测一 ；5-电压检测二 ；6-交流电源输入端子；7_正向运转端子；8_反向运转端子；9_运转准备就绪端子；10_外部输入端子；11-1/0公共端子；12-复位端子；13-转矩参考量减少端子；14-转速参考量给定一端子；15-转速参考量给定二端子；16_直流电源输入端子；17_通讯端口 DP端子。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0018]请参阅图1和图2，本实用新型一种矢量控制的电气限滑差速器，包括异步电机一
1、异步电机二 2，异步电机一 I与异步电机2 二相同，并且异步电机一 I与异步电机2 二的定子绕组串联连接。异步电机一I的通用全称可为三相交流异步变频电机一，异步电机二2的通用全称可为三相交流异步变频电机二。
[0019]本实用新型还包括矢量变频器3、电压检测一 4和电压检测二 5，电压检测一 4与异步电机一 I连接，电压检测二 5与异步电机二 2连接，电压检测一 4和电压检测二 5的开关量输出端并分别联连接到矢量变频器3的转矩参考量减少端子13(D1:6)端口和数字量输入公用端子11 (COM:1/O)上。将异步电机一 I或异步电机二 2的额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、电机极数和额定转速值设定在矢量变频器3的电机参数组中，并在矢量变频器3控制参数组内设定其转矩参考量的减少比例。矢量变频器3的转矩参考量减少端子13，可根据两台串联的异步电机的四象限运行状态和电压检测的开关量状态，相应减少转矩参考量，完成两台串联电机的过压保护功能。
[0020]如图2所示，在本发明装置开始工作前，检查异步电机一 I和异步电机二 2是否相同，不相同更换电机。如果两台电机是相同的，检查两台电机总容量是否为矢量变频器容量的20?120%，达不到要求，更换电机或矢量变频器3的容量；如果符合要求，串联接通异步电机一 I和异步电机二 2到矢量变频器3，接通矢量变频器3电源。
[0021]矢量变频器3计算异步电机一 I和异步电机二 2串联后的实际参数值，合并为一台虚拟的异步电机参数值，保存进矢量变频器3的存储介质中。矢量变频器3的存储介质可为CPU或DSP芯片等。矢量变频器3的存储介质中所保存的虚拟的异步电机额定电压值，设定为异步电机一 I或异步电机二 2的额定电压的根号三倍，虚拟的异步电机的额定功率值设定为异步电机一I或异步电机二 2的额定功率的二倍。矢量变频器3将两台定子串联的异步电机实际参数值以及经过计算的虚拟参数值保存在变频器参数组内，使两台定子串联异步电机在参数存储方面，表现为一台二倍于一台实际电机的功率、根号3倍于一台实际电机的额定电压值的普通型异步电机，进而矢量变频器3就可以对异步电机一 I和异步电机二 2进行矢量控制前的初次安装调试以及自动调谐过程。
[0022]异步电机一 I与异步电机二 2可采用星形接法的定子串联连接，矢量变频器3对异步电机一I与异步电机二 2串联后组件进行四象限运行控制。异步电机一I与异步电机二 2也可以采用三角形接法的定子串联连接，矢量变频器3对异步电机一 I与异步电机二2串联后组件进行四象限运行控制。矢量变频器3设置有输出端子U、V、W，输出端子U、V、W可以接入异步电机一 I，输出端子U、V、W也可以接入异步电机二 2。
[0023]电压检测一 4和电压检测二 5是两个模拟量采集卡，当电压检测一 4或电压检测二 5检测到本电机过压，其开关量就会闭合，矢量变频器3即