本發(fā)明主要涉及礦用設備技術領域，特指一種混合動力電動輪自卸車牽引系統(tǒng)。

背景技術：

國內大部分礦山環(huán)境惡劣，電動輪礦車現場工作環(huán)境并沒有電氣化，主流的電動輪礦車都是由柴油發(fā)動機作為動力源。柴油發(fā)動機與發(fā)電機統(tǒng)稱為動力包，一起給電動輪礦車提供電能。傳統(tǒng)的電驅系統(tǒng)主要由柴油發(fā)動機、發(fā)電機、變流器、制動電阻、輪轂電機五個部分組成。但是，柴油發(fā)動機隨著功率的增加，其技術難度越來越大，主要體現在柴油發(fā)動機的控制算法上。并且，由于柴油發(fā)動機的特殊性，電動輪礦車對其運行的可靠性有很大的依賴性，導致國內柴油發(fā)動機廠商一直沒有進入電動輪礦車領域。但柴油發(fā)動機進口價格過高，大大制約著電動輪礦車的生產成本。

為降低生產成本，國內礦車生產廠商在選購柴油機時，需要不斷權衡柴油機的功率與價格，在確保滿足電動輪礦車功率需求的同時，盡量選擇容量小的柴油發(fā)動機，以降低整車的生產成本。因此大部分國產的電動輪礦車的牽引功率裕量不大，整車表現為爬坡性能不佳，牽引速度偏小，影響礦山現場生產效率。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種結構簡單、功率大、適用性強的混合動力電動輪自卸車牽引系統(tǒng)。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案為：

一種混合動力電動輪自卸車牽引系統(tǒng)，包括主發(fā)電機、整流模塊、中間直流回路、多個逆變牽引模塊，各個逆變牽引模塊均包括逆變模塊和牽引電機，所述逆變模塊與牽引電機相連，所述整流模塊分別與主發(fā)電機和中間直流回路相連、用于將主發(fā)電機輸出的三相交流電轉換成直流電至中間直流回路，所述中間直流回路的輸出端與多個逆變牽引模塊相連，所述中間直流回路的輸入端分別與整流模塊和接觸網相連，用于接收整流模塊或接觸網的直流電壓并經逆變模塊轉換成幅值、頻率可調的交流電壓以驅動各牽引電機運行；所述主發(fā)電機與接觸網之間電氣互鎖。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述接觸網與中間直流回路之間串聯(lián)有開關組件，所述開關組件以及主發(fā)電機的勵磁控制電路均與牽引控制單元相連，所述牽引控制單元根據供電工作模式控制開關組件的啟閉以及勵磁電流控制電路的勵磁以實現主發(fā)電機與接觸網之間的互鎖。

所述中間直流回路連接有直流接地檢測回路。

所述直流接地檢測回路包括第一電阻、第二電阻、第一電壓檢測件和第二電壓檢測件，所述第一電阻和第二電阻串聯(lián)后跨接在中間直流回路上，所述第一電壓檢測件與第一電阻并聯(lián)并接地，第二電壓檢測件跨接在中間直流回路上，所述第一電壓檢測件和第二電壓檢測件與牽引控制單元相連，用于將各自采集的電壓信號傳遞至牽引控制單元進行接地故障判斷。

所述中間直流回路連接有制動斬波電路。

所述制動斬波電路包括第一IGBT、第二IGBT、制動電阻和用于給制動電阻散熱的制動風機，所述第一IGBT和第二IGBT串聯(lián)，所述制動電阻和制動風機串聯(lián)后與第二IGBT并聯(lián)。

所述接觸網與中間直流回路之間串聯(lián)有直流熔斷器。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明的混合動力電動輪自卸車牽引系統(tǒng)，不僅能夠在接觸網的供電模式下運行，而且可以在無接觸網的情況下在主發(fā)電機模式下運行，解決了目前傳統(tǒng)牽引系統(tǒng)性能不佳，能源消耗過大等問題，而且也能夠在無接觸網的環(huán)境下正常運行，確保能夠適應不同的現場環(huán)境，適用礦山等多種復雜工況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電路原理圖。

圖2為本發(fā)明的直流接地檢測回路的電路原理圖。

圖3為本發(fā)明的制動斬波電路的電路原理圖。

圖中標號表示：1、勵磁電流控制電路；2、主發(fā)電機；3、整流模塊；4、斬波模塊；5、制動模塊；6、直流接地檢測回路；7、逆變模塊；8、牽引電機；9、開關組件；10、直流熔斷器；11、接觸網； 12、中間直流回路。

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。

如圖1至圖3所示，本實施例的混合動力電動輪自卸車牽引系統(tǒng)，包括主發(fā)電機2、整流模塊3、中間直流回路12、多個逆變牽引模塊，各個逆變牽引模塊均包括逆變模塊7和牽引電機8，逆變模塊7與牽引電機8相連，整流模塊3分別與主發(fā)電機2和中間直流回路12相連、用于將主發(fā)電機2輸出的三相交流電轉換成直流電至中間直流回路12，中間直流回路12的輸出端與多個逆變牽引模塊相連，中間直流回路12的輸入端分別與整流模塊3和直流接觸網11相連，用于接收整流模塊3或直流接觸網11的直流電壓并經逆變模塊7轉換成幅值、頻率可調的交流電壓以驅動各牽引電機8運行；主發(fā)電機2與接觸網11之間具有電氣互鎖功能。本發(fā)明的混合動力電動輪自卸車牽引系統(tǒng)，不僅能夠在有接觸網11的供電模式下運行，而且可以無接觸網11的情況下在主發(fā)電機2模式下運行，解決了目前傳統(tǒng)牽引系統(tǒng)性能不佳，能源消耗過大等問題，確保能夠適應不同的現場環(huán)境，適用礦山等多種復雜工況。

本實施例中，直流接觸網11與中間直流回路12之間串聯(lián)有直流熔斷器10和開關組件9（如直流接觸器），開關組件9以及主發(fā)電機2的勵磁控制電路均與牽引控制單元相連，牽引控制單元根據供電工作模式控制開關組件9的啟閉以及勵磁電流控制電路1的勵磁以實現主發(fā)電機2與接觸網11之間的互鎖。在如柴油發(fā)動機供電時：由勵磁電流控制電路1控制主發(fā)電機2發(fā)出的三相交流電的幅值大小，主發(fā)電機2輸出的交流電，經整流模塊3后轉換成直流電，在每個逆變模塊7內都封裝了電容，電容構成濾波回路和儲能支路，經電容濾波后輸出平穩(wěn)的直流電，經過逆變模塊7后，逆變成三相變頻變壓的交流電，輸出給牽引電機8，用來驅動牽引電機8。在接觸網11供電時，牽引控制單元會給直流接觸器開關組件9（如直流接觸器）一個合閘命令，同時給勵磁電流控制電路1指令，停止主發(fā)電機2的勵磁，使主發(fā)電機2輸出的電壓為零。此時由直流接觸網11直接給直流側供電，經逆變模塊7后，逆變成三相變頻變壓的交流電，輸出給牽引電機8，用來驅動牽引電機8。

如圖2所示，本實施例中，中間直流回路12連接有直流接地檢測回路6。直流接地檢測回路6包括第一電阻、第二電阻、第一電壓檢測件和第二電壓檢測件，第一電阻和第二電阻串聯(lián)后跨接在中間直流回路12上，第一電壓檢測件與第一電阻并聯(lián)并接地，第二電壓檢測件跨接在中間直流回路12上，第一電壓檢測件和第二電壓檢測件與牽引控制單元相連，用于將各自采集的電壓信號傳遞至牽引控制單元進行接地故障判斷。通過采集中間直流回路12的全壓及半壓進行比較，若全壓的一半與半壓的電壓值不相等時報主回路接地故障并通過光纖送至牽引控制單元（圖1中的DCU）。逆變模塊7通過光纖與進行通訊，通過光纖接收DCU數據，并將故障等信息發(fā)至DCU，光纖連接增加了抗干擾性能。

如圖3所示，本實施例中，中間直流回路12連接有制動斬波電路。制動斬波電路包括斬波電路4和制動電路5，具體包括第一IGBT、第二IGBT、制動電阻和用于給制動電阻散熱的制動風機，第一IGBT和第二IGBT串聯(lián)，制動電阻和制動風機串聯(lián)后與第二IGBT并聯(lián)。當整車工作在柴油發(fā)動機供電模式下時，電機電制動時產生電能，回饋至直流回路，會抬升直流電壓，此時會開啟制動斬波電路，通過制動電阻將能量消耗。同時制動回路串聯(lián)制動風機（如脈動風機），通過高壓取電。即當制動電阻工作時制動風機會自動啟動。而當整車工作在接觸網11供電模式下時，電機制動時產生的電能回饋給中間直流回路12，然后回饋給電網，實現能源回饋，降低能源消耗。

本發(fā)明的混合動力電動輪自卸車牽引系統(tǒng)，采用接觸網11以及柴油發(fā)電機雙重動力，能夠提供更大的牽引功率，提高整車的工作效率，同時可極大程度地降低柴油發(fā)動機的容量，減少整車的生產成本。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發(fā)明的保護范圍。