一种具有自回转机制的工程机械用整流器的制作方法

本发明涉及整流器，尤其涉及一种具有自回转机制的工程机械用整流器。

背景技术：

1、现有的新能源拖电式工程机械普遍采用电滑环和整流器的分立式方案，受限于电滑环及大线径高压线缆的制作成本、体积大小及绝缘性能，无法支持大功率的电功率输出，且无法进行整车高压系统的绝缘性能检测，同时也不能有效控制电滑环的回转角度，限制了大吨位的工程机械新能源化，故而急需设置一种可以将电滑环与整流器集合在同一个产品中，并针对新能源工程机械需求功率大、尽可能前端电网的负荷、司机需要通过驾驶室面板进行个性化控制等特点，将rst三相输入分立成两组，并使用了can控断高压路器、水冷直流电抗、绝缘检测仪及回转电机，以满足新能源拖电式工程机械的个性化控制及故障诊断需求。

技术实现思路

1、为了克服在整流器在使用的过程中，整流器和电滑环采用分立式方案，受限于电滑环及大线径高压线缆的制作成本、体积大小及绝缘性能，无法支持大功率的电功率输出，且无法进行整车高压系统的绝缘性能检测，同时也不能有效控制电滑环的回转角度的问题。

2、本发明的技术方案为：一种具有自回转机制的工程机械用整流器，包括有整流器本体、电滑环装置、回转电机、dcac模块和自回转机构；整流器本体外侧电性连接有电滑环装置；电滑环装置外侧电性连接有回转电机；回转电机外侧安装有用于进行无感foc控制的dcac模块；电滑环装置外围安装有通过回转电机进行驱动的自回转机构。

3、优选的，本发明将电滑环装置与大功率的整流器本体结合在一起，通过使用dcac模块进行无感foc控制回转电机，驱动电滑环装置外围的自回转机构进行旋转，且在控制时使用角度编码器进行位置闭环控制，可精确控制电滑环装置的回转角度，以实现和工程机械回转角度的高度同步。

4、作为优选，dcac模块外侧电性连接有母线支撑电容，母线支撑电容外侧电性连接有缓冲电阻，母线支撑电容和缓冲电阻不仅保证了母线电压的稳定性和逆变器输出的交流电质量，还提高了系统的可靠性和安全性。

5、作为优选，母线支撑电容外侧电性连接有绝缘检测仪，绝缘检测仪外侧通过水冷直流电抗电性连接有预充继电器，利用绝缘检测仪便于进行整车高压回路的绝缘诊断，使用水冷直流电抗，在提高功率因数的同时对整体装置进行了小型化，便于整流器的上车布置安装和使用。

6、作为优选，预充继电器外侧电性连接有内部使用两组can控的高压断路器，高压断路器外侧一端设有三相输入端口，利用增设一组三相输入端口实现高压输入线径的减小，使用高压断路器进行三相输入的投入及切除，便于控制策略的实现及后期的维护保养。

7、作为优选，高压断路器外侧电性连接有自回转机构，回转电机通过花键与齿轮驱动自回转机构进行旋转，自动化的自回转机构减少了人工调整高压断路器位置的需求，降低了操作人员的劳动强度，并提高了工作效率。

8、作为优选，自回转机构旋转的角度值可以通过主控芯片驱动编码器进行采集，通过编码器采集到的角度值，主控芯片可以实时获取自回转机构的状态信息，为后续的控制决策提供动态反馈。

9、作为优选，整流器本体外侧三相交流输入端安装霍尔电流传感器，通过霍尔电流传感器可以监控直流输出功率及电流，便于整车进行功率计算和整机的故障诊断。

10、作为优选，整流器本体的三相进线通过高压线缆与前端变压器连接，整流器本体通过内部can报文下发指令控制高压断路器吸合，实现了整流器本体对电路的自动化控制，可以与其他自动化设备和系统无缝集成，提高整个电力系统的自动化水平和运行效率。

11、本发明的有益效果：

12、1、传统电滑环装置为三相四线制输入输出，无法支持需求大功率时粗线径的需求；将电滑环装置与大功率的整流器本体整合到同一个箱体上，可对三相输入进行拆分，保证线缆外径和散热满足需求；且增设了回转电机，便于在车辆运动或进行回转操作时高压线缆保持最小幅度的运动，从而方便整车作业，且减小了高压线缆的制作成本；

13、2、电滑环装置本身无法进行绝缘检测，而在整流器本体内部增设绝缘检测仪，便于进行整车高压回路的绝缘诊断，通过增设一组三相输入端口实现高压输入线径的减小，使用高压断路器进行三相输入的投入及切除，便于控制策略的实现及后期的维护保养，同时本发明在高压断路器后端将两组三相输入并到一起并接入整流桥堆，便于出现一组三相故障时的降功率运行，而通过霍尔电流传感器可以监控直流输出功率及电流，便于整车进行功率计算和整机的故障诊断；

14、3、传统整流器本体要提高功率因数，需要在一级配电处增设交流电康，或者在直流侧外接风冷电抗，占地面积达且成本过高，无法满足工程机械车辆全环境作业及运动的需求；而本发明内置水冷电抗可减小整套系统的占地面积，充分利用车上空间，便于工程机械车辆的作业。

1.一种具有自回转机制的工程机械用整流器，包括有整流器本体(1)；其特征在于：还包括有电滑环装置(2)、回转电机(3)、dcac模块(4)和自回转机构(5)；整流器本体(1)外侧电性连接有电滑环装置(2)；电滑环装置(2)外侧电性连接有回转电机(3)；回转电机(3)外侧安装有用于进行无感foc控制的dcac模块(4)；电滑环装置(2)外围安装有通过回转电机(3)进行驱动的自回转机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种具有自回转机制的工程机械用整流器，其特征在于：dcac模块(4)外侧电性连接有母线支撑电容(6)，母线支撑电容(6)外侧电性连接有缓冲电阻(7)。

3.根据权利要求2所述的一种具有自回转机制的工程机械用整流器，其特征在于：母线支撑电容(6)外侧电性连接有绝缘检测仪(8)，绝缘检测仪(8)外侧通过水冷直流电抗电性连接有预充继电器(9)。

4.根据权利要求3所述的一种具有自回转机制的工程机械用整流器，其特征在于：预充继电器(9)外侧电性连接有内部使用两组can控的高压断路器(10)，高压断路器(10)外侧一端设有三相输入端口。

5.根据权利要求4所述的一种具有自回转机制的工程机械用整流器，其特征在于：高压断路器(10)外侧电性连接有自回转机构(5)，回转电机(3)通过花键与齿轮驱动自回转机构(5)进行旋转。

6.根据权利要求5所述的一种具有自回转机制的工程机械用整流器，其特征在于：自回转机构(5)旋转的角度值可以通过主控芯片驱动编码器进行采集。

7.根据权利要求1所述的一种具有自回转机制的工程机械用整流器，其特征在于：整流器本体(1)外侧三相交流输入端安装霍尔电流传感器(11)。

8.根据权利要求1所述的一种具有自回转机制的工程机械用整流器，其特征在于：整流器本体(1)的三相进线通过高压线缆与前端变压器连接，整流器本体(1)通过内部can报文下发指令控制高压断路器(10)吸合。