牵引卡车电传动系统.pdf

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1、第46卷第1期电力电子技术Vo1．46。No．12012年1月PowerElectronicsJanuary2012牵引卡车电传动系统崔淑梅，赵天旭(哈尔滨工业大学，电磁与电子技术研究所，黑龙江哈尔滨150001)摘要：牵引卡车是一种广泛使用的重型运输车辆，传动系统则是牵引卡车的核心部分，对其进行相关研究具有重要的现实意义。分析了牵引卡车电传动系统的组成。对电传动系统中主电路、制动控制电路、辅助供电系统等关键技术进行了讨论，并对实际系统的牵引输出特性和制动特性进行了测试，指出以IGBT为功率开关器件的交流传动系统能很好地满足实际需求，使用辅助供电系统是降低燃油消耗和运行成本的有效方法

2、。能量再生制动是未来重要的发展方向。关键词：牵引卡车；电传动；电制动；辅助供电中图分类号：U469．5l文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)12—0085—02TheElectricDriveSystemofHaulTruckCUIShu．mei．ZHAOTianxu(HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Haultruckisakindofheavytransportvehiclesthatiswidelyused，thedrivesystemisitscore，sothere-search

3、onithasgreatsignificance．Thispaperanalyzesthestructureofelectricdrivesystemofhaultruckanddiscuss—esthekeytechnologysuchaspowercircuit，retardingcircuitandtrolleyassistsystem，theoutputandbreakingchar—aeteristicsaletested，showingthatACdrivesystemwithIGBTfitstherequirementwellandthattmleyassistsyst

4、emcandecreasetheconsumptionofdieselandtotalcost．Theregenerativebrakingisatrendoffuturedevelopment．Key-words：haultruck；electricdrive；electricbraking；trolleyassist1引言制动时，牵引电机处于发电机运行状态，产生的电能被制动电阻栅消耗。牵引卡车是一种重型运输机械．主要应用于大中型矿场．承担了全球40％的煤炭和绝大部分r⋯⋯雨0葙⋯一：：：：：：一_、铜、铁等金属矿石的运输。传动装置是牵引卡车的核心，而电传动系统被认为是较优的解决方

5、案。目前，服役中牵引卡车有2万多辆，其中，2／3为电传动牵引卡车【l】。此处对牵引卡车电传动系统中的关键问题进行了分析。2电传动系统结构3主电路牵引卡车的电传动系统主要包括柴油发动为提高效率，要求牵引卡车电传动系统容量机、发电机、变流装置、牵引电动机和制动电阻。早要大，以提高负载能力；调速范围大，以便提高空期电传动牵引卡车以直流电机为牵引电机，采用载运行速度。主电路是电传动系统的核心部分，在直流传动。1996年首款交流电传动牵引卡车被推交流电传动系统主电路中．常用开关器件为GTO出，此后，交流传动逐步取代了直流传动。成为传和IGBT。两种系统的参数对比如表1所示【。动系统首选。图1示

6、出交流传动基本结构【2]，与串表1GTO与IGBT传动比较联混合动力汽车结构类似。工作时，发动机带动发电机产生电能，经过整流和逆变后驱动牵引电机。GTO传动IGBr传动粹因数一t谐波含量6脉冲29％．12脉冲13％3．5％定稿日期：2011-10—25作者简介：崔淑梅(1964一)，女，黑龙江人，教授，研究方向为电动汽车电机及驱动系统。第46卷第1期电力电子技术Vo1．46，No．12012年1月PowerElectronicsJanuary2012从表中可见．使用IGBT作为开关器件的交流电阻，牵引运行时，由电池和发动机共同提供能电传动系统谐波含量较少．功率因数较高，其整体量；制动

7、时，利用制动能量为电池充电。虽然这种性能更为优异。结构已经在小型混合动力车上实现，但由于电池图2为使用IGBT的传动系统实际测得的输出体积巨大、安装空间有限、工作环境恶劣等原因，特性曲线。牵引卡车满载速度通常约为20km·h～，短时间内还难以在牵引卡车上应用。由图可见。系统在这附近具有平滑的输出特性，同5辅助供电系统时还具有较宽的调速范围。能很好地满足需求。目前IGBT容量较GTO小，还不能完全取代GTO，多牵引卡车对能源消耗极大，使用辅助供电系统可降低燃