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

基于can总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘*** Download PDF

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杨善春
马建刚
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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

基于CAN总线的永磁无刷直流电机的电动环卫车扫盘***
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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