电瓶车双电机电压电流监控装置的研制与应用

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1、电瓶车双电机电压电流监控装置的研制与应用：本文对电瓶车双电机电压电流监控装置的研制与应用做了简要分析。　　关键词：电瓶车双电机电流监控装置　　　　卧龙湖矿井下平巷轨道运输全部采用蓄电池式电机车来实现，由于生产任务重，电瓶车使用频繁，电机故障率较高。目前在用电瓶车均配置双直流电机，但双电机同时出故障的机率并不大，往往都是其中某一台电机或其控制回路出现故障，此时会出现机车带负荷能力差的现象，但机车司机往往会判断是电瓶老化造成的，并强行使用，不能及时通知检修人员检修，时间一长就会造成另一台电机负荷过大而烧坏。检修人员碰到这种故障，往往都是

2、通过经验来查找问题，将简单的故障复杂化。为解决这一问题，通过技术人员攻关，设计出电机车双电机电压电流监控装置，该装置能实时检测双电机电流及蓄电池电压，当电源电压过低或电机电流异常时造成机车不能正常运行时，通过该装置就能直观显示出来。　　1原理分析　　该装置采用霍尔直流传感器分别对电瓶车双电机直流电流进行隔离取样，输出0～5V的模拟电压送到单片机A/D端进行模数转换，通过12864高亮液晶显示屏直观显示出双电机电流大小和电源电压。如图1所示，液晶屏共有4行显示，第1行显示机车工作电压，第2、3行分别显示机车双电机工作电流，第4行显示电

3、机车工作状态及故障，通过在机车运行时观察该显示器就能直观看到机车的运行是否正常。　　图（2）为该装置原理图，下面通过该图分别对各部件的功能与作用进行一一介绍：　　1.1开关电源：该电源将电瓶车90V（5吨）直流电压降为正负15V电压和5V电压，正负15V电压为霍尔直流传感器提供电源，5V电压为单片机和液晶显示屏提供电源，由于采用的是开关电源，其稳压范围可达70-360V，可满足各类电瓶车及250V供电的架线电机车作电源降压用。　　1.2霍尔直流传感器：霍尔传感器的作用就是对机车双电机工作电流进行隔离取样并输出感应电压进行控制。它采用

4、正负15V电压供电，工作电流小于20mA，当感应电流在0～150A的范围波动时，输出0～5V的直流电压送到单片机A/D端进行模数转换。由于该传感器采用可拆卸式安装方式，环氧树脂封装，穿孔设计，所以使用起来特别方便。使用时只需将其分别卡在机车两个直流电机的供电电源线上即可感应到两电机工作电流的大小，而无需改动机车任何线路。　　1.3分压电阻R1、R2：这两只精密电阻对机车电源进行分压，将0～90V的直流电压降为0～5V的电压送至单片机A/D端进行模数转换。　　1.4单片机STC12C5608AD：该单片机为宏晶科技公司最新产品，它是高

5、速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，内置专用复位电路，4路P，8路10位高速A/D转换，主要针对电机控制，强干扰场合使用。由于它的诸多优点，在此利用它来实现各种功能转换和控制，实践应用效果良好。　　1.512864液晶显示屏：该显示屏成本较低，广泛应用于各种仪器、小型设备的显示领域，它采用5V直流供电，工作电流70mA，通过单片机编程，可使它显示各种文字、数字及图形。在此用来实时显示电瓶电压、双电机电流及故障显示。　　2功能介绍　　该装置体积小，重量轻，安装于电瓶车驾驶室中，可替代原有的指针式电压表，它具有以下特点：　　2

6、.1实时显示电瓶车电压、双电机电流和工作状态及各类故障。由于采用带背光的液晶显示屏，在井下或地面入夜后显示效果特别好。　　2.2采用P对屏幕亮度进行控制，当机车停止运行时，10分钟后显示屏会自动关闭，开启电车后屏幕自动点亮，这样设计可延长显示屏使用寿命。　　2.3电子喇叭鸣响自动控制功能，当机车开始启动时，电子喇叭自动报警3次，提示前方行人注意安全。　　2.4当机车运行或出现故障时，在屏幕第四行将有以下文字数据实时更新，提示机车司机机车的工作状态。　　①停车时显示“机车停止运行”。　　②运行时显示“机车正常运行”。　　③电机1故障时

7、显示“电机1开路（或短路）故障”。　　④电机2故障时显示“电机2开路（或短路）故障”。　　⑤电压过低时显示“电压过低请换电瓶”。　　3机车常见故障检修应用　　3.1电机带负荷能力差　　故障可能原因：机车带负荷能力差有三种可能：电瓶电压低；电机故障；控制器故障。　　检修步骤：5吨车单电机额定电流为110A，空载时约为70A。　　①首先观察机车带负荷时电压和电流大小，如果电压降低，电流上不去，说明电瓶缺电，需及时充电。　　②如果电压正常，但只有单电机电流显示（电流应该已经大于额定电流），另一只电机无电流，说明电机车的其中一台电机已损坏或

8、控制电路出现故障，从而导致机车单电机工作造成带负荷能力差。　　3.2机车间歇出现烧保险故障　　故障可能原因：某一电机局部短路或控制器内短路　　检修步骤：由于是不定期烧保险，这就为故障判断带来难度，首先直观检查控制箱内有无接线短路造成明