CN103290800A - 基于can总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于CAN总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘***,在环卫车上安装有依次连接的辅助发动机、整体式发电机、BLDCM控制***、永磁无刷直流电机、扫盘,辅助发动机通过皮带连接传动整体式发电机,整体式发电机输出直流电压电流连接多个BLDCM控制***,多个BLDCM控制***分别连接各个永磁无刷直流电机,各个永磁无刷直流电机分别连接驱动扫盘,所述的永磁无刷直流电机控制器采用变频控制器,所述BLDCM控制***与永磁无刷直流电机为分体结构或集成一体结构。本发明结构简单,故障率低,维护维修方便容易,无污染,小型高效,技术性能优良。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域,尤其涉及一种基于CAN总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘***。
背景技术
目前,环卫车辆中的扫盘都是采用液压驱动方式,由一台辅助内燃发动机带动液压泵,液压泵通过密封的油路向液压马达输出液压能,液压马达将液压能转换为机械能,从而驱动扫盘旋转,实现路面清扫。这种驱动方式存在以下的弊端:1、***布置复杂。整套传动***除去液压泵、油路和液压马达外,还需要很多其他的辅助控制装置,而且,液压传动***对油路的布局走线也有着诸多的要求,给扫盘***的生产安装带来不便;2、液压***对***中的所有部件包括液压油都有较高的要求,从而造成在实际应用当中,液压传动扫盘***的故障发生率较高;3、在液压传动***中,能量是通过液压能传递的,这就对所有***中的所有部件有很搞的密封要求和抗高压能力,在实际应用中,随着器件的老化,密封性变差时,经常发生液压油泄漏的情况,对环境造成污染; 4、液压***的维护维修复杂。当前国家大力提倡清洁能源,电动汽车成为一个新的发展方向,电机技术的发展,特别是无刷直流电机技术的发展,使得电动机越来越小型化、高效化,也使得电动扫盘***取代液压扫盘***能够得以实现。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种基于CAN总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘***,替代现有技术的液压传动扫盘***,实现电气传动控制,简化***结构,故障率低,维护维修方便容易,无污染,小型高效,技术性能优良。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
这种基于CAN总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘***,在环卫车上安装有依次连接的辅助发动机、整体式发电机、BLDCM 控制***、永磁无刷直流电机、扫盘,辅助发动机通过皮带连接传动整体式发电机,整体式发电机输出直流电压电流连接多个BLDCM 控制***,多个BLDCM 控制***分别连接各个永磁无刷直流电机,各个永磁无刷直流电机分别连接驱动扫盘。
上述技术方案中,所述的永磁无刷直流电机控制器采用变频控制器。
上述技术方案中,所述的永磁无刷直流电机节点均配有双余度CAN通信接口和独立控制器。
上述技术方案中,BLDCM 控制***与永磁无刷直流电机为分体结构或集成一体结构。
上述技术方案中,基于CAN总线的双余度多BLDCM 控制***采用总线型拓扑结构,使用CAN2.9B短帧格式,通信波特率125kh/s。
本发明的有益效果是将基于CNA总线的电气传动控制技术的永磁无刷直流电机传动***应用于路面清洁机械的环卫车扫盘***,极大地简化了***结构,故障率低,使用寿命长,维护维修方便容易,不会发生油液泄漏,无环境污染,而且***小型化,高效化,是环卫车扫盘***技术的进步。
附图说明
图1 为本发明结构原理框图。
具体实施方式
如图1所示:基于CAN总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘***,在环卫车上安装有依次连接的辅助发动机、整体式发电机、BLDCM 控制***、永磁无刷直流电机、扫盘,辅助发动机通过皮带连接传动整体式发电机,整体式发电机输出直流电压电流连接多个BLDCM 控制***,多个BLDCM 控制***分别连接各个永磁无刷直流电机,各个永磁无刷直流电机分别连接驱动扫盘。
上述技术方案中,所述的永磁无刷直流电机控制器采用变频控制器。
上述技术方案中,所述的永磁无刷直流电机节点均配有双余度CAN通信接口和独立控制器。
上述技术方案中,BLDCM 控制***与永磁无刷直流电机为分体结构或集成一体结构。
上述技术方案中,基于CAN总线的双余度多BLDCM 控制***采用总线型拓扑结构,使用CAN2.9B短帧格式,通信波特率125kh/s。
由于纯电动驱动***最主要的问题在于电池的储能不足,而在环卫车辆的应用中,环卫车辆需要长时间地连续运行,要求使用大容量的电池,考虑成本因素,在本发明中采用辅助发动机带动发电机发电给扫盘***提供电能。
发电机采用整体式发电机,其参数如下:
额度电压:直流72V ;
额定电流:75A ;
额度输出功率:5.4KW ;
效率:60%2000rpm ;
工作方式:S1 工作制;
冷却方式:电机自带风扇强制通风冷却;
产品温升:产品壳体温升≤140℃;
过载能力:瞬时过载110%额定电流下运行1h,不应发生损坏及有害变形。
发电机刚开始启动时,由车载电瓶提供励磁电流,当发电机启动后正常运行期间,由发电机自己提供励磁电流,这样可以延长电瓶的使用寿命。
永磁无刷直流电机控制器采用变频控制器,额定输入电压为直流72V,额定输出电压为三相交流51V,额定输出功率1500W,效率高达96%,可实现0 ~2340rpm 范围无级调速,最小输出精度为1rpm,在1.5A 额定电流工况下可承受2 分钟的过载,IP 防护等级达到IP68,具备RS-485 和CAN 通信功能。同时该控制器既可以安装在车体上,也可以安装在扫盘装置上。
扫盘电机采用内转子输出,带1:18行星减速器,额定输入电压为交流51V,额定输出功率1200W,额定转速1980rpm,额定输出转矩6N·m,效率高达93%。永磁无刷直流电机和控制器采用一对一配置,由行车主控单元统一发出给定转速信号,各控制器采用恒转矩控制策略对各电机进行变频调速,驱动扫盘,扫盘的转速范围为0 ~110rpm 可调,输出转矩最大可达104N·m,满足环卫车辆扫盘驱动的需求。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;因此,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离发明精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.基于CAN总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘***,在环卫车上安装有依次连接的辅助发动机、整体式发电机、BLDCM 控制***、永磁无刷直流电机、扫盘,辅助发动机通过皮带连接传动整体式发电机,整体式发电机输出直流电压电流连接多个BLDCM 控制***,多个BLDCM 控制***分别连接各个永磁无刷直流电机,各个永磁无刷直流电机分别连接驱动扫盘,所述的永磁无刷直流电机控制器采用变频控制器,所述BLDCM 控制***与永磁无刷直流电机为分体结构或集成一体结构,其特征是在于:所述的永磁无刷直流电机节点均配有双余度CAN通信接口和独立控制器。
2.根据权利要求1所述基于CAN总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘***,其特征是在于:基于CAN总线的双余度多BLDCM 控制***采用总线型拓扑结构,使用CAN2.9B短帧格式,通信波特率125kh/s。
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Application publication date: 20130911 |