一種野外作業車電源設備的製作方法

2023-05-10 03:58:51

專利名稱：一種野外作業車電源設備的製作方法
一種野外作業車電源設備，它可用於做臨時電源以供野外作業(如科學考察、堪探、軍事行動等)以及各種突發事件(如工程搶險，救火和野外醫療救護等)。
在科學考察，地質堪探，軍事行動以及一些突發性事件如工程搶險、救火和野外醫療救護等，都需要臨時使用電能以開動議器設備。由於這些地方沒有電網或臨時難於找到合適的電網接線。現在多採用兩種方法，一種是儀器設備自帶電池供電，但這種方式加大了儀器設備的重量，而且電池蓄電量有限，能量密度不高，對於一些大用電量設備特別不實用。另一種方法是使用發動機加發電機組來供電。為了便於機動，一般都把發動機加發電機組放到汽車上或做成專用車輛(或拖車)。這種方法雖然能提供較大功率的電源，但為了得到恆頻恆壓交流電，需使用專用發動機(汽由機或是柴油機)驅動發電機，結構較大，佔用各種野外作業車輛的有效搭載空間。
本發明的目的是發明一種野外作業車電源設備，它可用各種作業車改裝，有較大功率的電能輸出，適應於野外作業。
本發明的結構如附

圖1所示，它有發電機1、配電盤2，其特徵在於發電機1的輸入軸與野外作業車的分動輸出軸相連，發電機1的輸出端接有固體整流器件3，有數控調壓與變流裝置4，其輸入端與固體整流器件3相連，輸出端與配電盤2相連，在固體整流器件3的輸出端接有電壓傳感器6和電流傳感器7，有作業車發動機數控油門控制器8，數控油門控制器8與作業車發動機的油門控制線相連，有標準工業控制介面9，標準工業控制介面9通過標準串行通訊接口與可和其它設備共用的中央控制計算機10相連，在標準工業控制介面9中插有與電壓傳感器6和電流傳感器7相連的測量適配模塊11和12，以及插有與數控調壓與變流裝置4，數控油門控制器8和配電盤2上接觸器相連並對其進行控制的控制適配模塊13、14和15，發電機1是稀同步電機。
附圖1為本發明的結構示意圖。
一般的作業車，都附加有取力分動輸出軸(及使沒有，也可以在變速箱取力口加裝取力軸箱而把發動機動力分動輸出)。通過取力分動輸出軸與本發明中的發電機1相連。在作業車開到目的地後，使用離合器使行駛系統與發動機動力系統脫離。發動機帶動發電機1轉動，由發電機1發出的交流電經固體整流器件3轉換為直流後，在中央控制計算機10控制的數控調壓與變流裝置4的變換下，變為負載所需要的交流電，並經配電盤2分配到各用電設備。
本發明在工作時，由中央控制計算機10統一控制。在軟體控制下，中央控制計算機10採用掃描方式，定時通過標準串行通訊接口發出選通與電壓或電流傳感器6和7相連的測量適配模塊11或12的地址選通信號。標準工業介面9根據地選信號值選通相應的測量適配模塊11或12。測量適配模塊11或12被選通後，把由傳感器得到的模擬量經A/D變換後反送回到中央控制計算機10。中央控制計算機10根據測得的值與存入的標準控制模型進行比較，調整其對數控調壓與變流裝置4、數控油門控制器8進行控制的控制參數。例如在調整數控調壓與變流裝置4的參數時，中央控制計算機10通過標準串行通訊接口發出選通控制適配模塊13的地址選通信號。標準工業控制介面9按地址選通信號的值選通控制適配模塊13。在選通後，中央控制計算機10再發出相應的控制參數數字量，由控制適配模塊13鎖存並改變其輸出的驅動脈衝頻率和脈寬值，以達到調整輸出交流電電壓與頻率的目的。在需調整其發動機的工作參數時，中央控制計算機10通過標準串行通訊接口發出選通與數控油門控制器8相連並對其進行控制的控制適配模配14後，中央控制計算機10再發出新的控制參數數值，由控制適配模塊14鎖存並經D/A變換後驅動數控油門控制器8的執行。達到改變發功機工況的目的。
在本發明中由於使用數控調壓與變流裝置來實現交流電的輸出，其輸出的交流電頻率、電壓等參數都由可共用的中央控制計算機來控制，而發電機所發電能立即被整流為直流，因而對發電機的轉速控制要求很鬆，無需專用的發動機進行驅動，可以採用使用作業車自身的發動機做動力源，取消了過去專用野外發電設備的發動機，大大簡化了電源設備的結構。本發明中輸出電壓也是由數控調壓與變流裝置控制，不需要調整發電機的勵磁，因而可以使用高效的稀土同步電機做為發電機，減小了發電機的尺寸，簡化了控制。使用作業車自身的發動機還可以得到較大的功率輸出。
本發明中，稀土同步電機1可以使用如專利號為CN91203427的「稀土同步電機，還可以使用如專利號為CN92223566或CN92223568結構的稀土永磁電機。
在本發明中，配電盤2上的交流接觸器也可以由中央控制計算機10進行控制。它使用插入標準工業控制介面9中的控制適配模塊來實現，在配電盤2上的每一個交流接觸器都有一個相應控制適配模塊16，在需要接通或斷開某一個用電設備時，中央控制計算機10通過標準串行通訊接口發出選通相應的控制適配模塊16，選通後，控制適配模塊16根據中央控制計算機10的要求觸發所控制的交流接觸器的接通或斷開。
本發明的數控調壓與交流裝置4可以選用如專利號為CN89209067的「一種大功率數控調壓與交流裝置」。也可以選用如專利號為CN89104964的「一種高壓大功率可控矽組件結構所得到的調壓與交流裝置。
本發明中的數控油門控制器8可以選用如專利號為CN91218541專利的結構或產品，或選用如專利申請號為CN91208778的專利申請案的結構或產品。
在本發明中，標準工業控制介面9可以選用美國ME公司(MECHATRONICEQUIPMENTINC.)的I/O32，或是美國OPTO22公司的PB16AH。中央控制計算機10可以選用美國OPTO22公司的LC4控制器，也可以選用美國ME公司的PCS-1工業過程控制工作站，還可以選用普通PC計算機。測量適配模塊11和12可以採用OPTO22公司的DA3或類似的D/A轉換模塊。適配模塊13可選用OPTO22公司的DA3或類似的D/A轉換模塊。適配模塊15可選用OPTO22公司的DF3或類似的D/F轉換模塊。適配模塊15可選用OPTO22公司的DK3或類似的開關量轉換模塊。
權利要求
1.一種野外作業車電源設備，它有發電機(1)、配電盤(2)，其特徵在於發電機(1)的輸入軸與野外作業車的分動輸出軸相連，發電機(1)的輸出端接有固體整流器件(3)，有數控調壓與變流裝置(4)，其輸入端與固體整流器件(3)相連，輸出端與配電盤(2)相連，在固體整流器件(3)的輸出端接有電壓傳感器(6)和電流傳感器(7)，有作業車發動機數控油門控制器(8)，數控油門控制器(8)與作業車發動機的油門控制線相連，有標準工業控制介面(9)，標準工業控制介面(9)通過標準串行通訊接口與可和其它設備共用的中央控制計算機(10)相連，在標準工業控制介面(9)中插有與電壓傳感器(6)和電流傳感器(7)相連的測量適配模塊(11)和(12)，以及插有與數控調壓與變流裝置(4)，數控油門控制器(8)和配電盤(2)上接觸器相連並對其進行控制的控制適配模塊(13)、(14)和(15)，發電機(1)是稀同步電機。
全文摘要
一種野外作業車電源設備。它有發電機、配電盤，其特徵在於發電機的輸入軸與野外作業車的分動輸出軸相連，輸出端接有固體整流器件，有數控調壓與變流裝置與固體整流器件相連，輸出端與配電盤相連，有作業車發動機數控油門控制器，使用標準工業控制介面、可和其它設備共用的中央控制計算機加各種適配模塊的機電一體化方式進行控制。取消了過去專用野外發電設備的發動機，簡化了電源設備的結構。
文檔編號H02P9/00GK1094198SQ93104298
公開日1994年10月26日 申請日期1993年4月22日 優先權日1993年4月22日
發明者石行 申請人:北京市西城區新開通用試驗廠