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        露天礦自卸車驅動電機控制技術研究

        2016-03-11 08:17:48紀玉鑫
        中國新通信 2016年2期
        關鍵詞:自卸車露天礦控制

        紀玉鑫

        【摘要】 為了提高露天礦自卸車系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,開展自卸車驅動電機控制技術的研究。選用ATmegal16L單片機和電機專用控制芯片MC33035為核心設計控制系統(tǒng)硬件電路和軟件程序,實現對露天礦自卸車驅動電機的可靠控制。

        【關鍵詞】 露天礦 自卸車 驅動電機 控制

        一、引言

        自卸車是指利用液壓或機械舉升,實現自行卸載貨物的車輛,又稱為翻斗車。二十世紀五十年代,北美等發(fā)達國家首次在礦山開采中采用無軌膠輪車技術,1959年,英國在開始采用防爆柴油機帶動無軌膠輪車進行礦山開采。與發(fā)達國家相比,我國的礦山自卸車技術起步較晚,早期以小型蓄電池機車、電動輪拖車和小絞車為主,運輸效率低、需要人員多及中間環(huán)節(jié)復雜。伴隨國際民經濟高速發(fā)展,大型煤礦、金礦和鐵礦等不斷增多,對大型礦山自卸車裝備及其自動化水平的需求越來越高。由于復雜的使用環(huán)境,賦予礦山自卸車具有載重量大、爬坡能力強、車速平穩(wěn)、軸距較短等特點,同時對輸出功率和扭矩的要求較高,用于保證在多坡多彎道的路況及滿載運行狀態(tài)下能夠順利、平穩(wěn)工作。

        二、控制系統(tǒng)設計

        自卸車系統(tǒng)工作能量來源于與柴油機同軸的發(fā)電機,電流經過整流-逆變后傳遞給驅動電機,通過對驅動電機的有效控制實現自動卸載負載的功能??刂葡到y(tǒng)系統(tǒng)采用ATmegal16L單片機和電動機專用驅動芯片MC33035對驅動電機進行聯(lián)合控制,控制系統(tǒng)由ATmegal16L單片機、控制按鈕、整流單元、通信單元、控制芯片MC33035、位置檢測電路、測速模塊、脈寬調制電路、驅動保護電路、橋式逆變電路和保護電路組成(控制系統(tǒng)結構框圖如圖1所示),其中ATmegal16L單片機負責采集外界指令和電機位置、轉速信號,并進行運算處理;MC33035根據單片機的控制信號,確定電機的動作方式如啟動、正轉、反轉和制動等, MC33035采集霍爾傳感器的電機位置信號調用內部程序確定相應的IGBT管導通,使電機持續(xù)轉動起來,并根據測速模塊的電機電壓信號確定電機的速度,完成速度的閉環(huán)控制。

        控制系統(tǒng)軟件分為AVR單片機控制電機部分和基于CAN總線的通訊部分。電機控制部分主要完成AVR單片機的初始化、系統(tǒng)運行狀態(tài)檢測、信號的處理及電機軟制動,主程序流程圖如圖2所示。

        三、結論

        伴隨國家安全監(jiān)管總局“機械化換人、機器人作業(yè)、自動化減人”科技強安專項行動的開展,對露天礦自卸車系統(tǒng)的可靠性和智能化水平提出更高的要求。本文從硬件電路和軟件程序兩方面對露天礦自卸車系統(tǒng)進行設計,系統(tǒng)能夠對露天礦自卸車電機進行有效控制。

        參 考 文 獻

        [1] 劉盧杰, 機械自動化在煤礦中的應用[J].煤炭技術,2014,(3)106-108.

        [2] 何艷芳,陳曉可,劉德順.電動輪自卸車運行狀態(tài)監(jiān)測用CAN通信系統(tǒng)的設計與實現[J].礦山機械,2011(2):44-47.

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