[发明专利]一种配置软起动装置的电动液压挖掘机控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种配置软起动装置的电动液压挖掘机控制系统，包括进线箱、滑环箱、可控硅组件、电动机、旁路接触器、驱动保护单元、综合控制单元、人机界面、GPS装置、遥控中心、液压泵；系统外部电源电缆经进线箱与滑环箱进线端连接，滑环箱出线端再经可控硅组件与电动机连接，旁路接触器分别与滑环箱、电动机连接，综合控制单元通过驱动保护单元与可控硅组件光纤通信连接，同时综合控制单元分别与人机界面和GPS装置通讯连接，GPS装置与远程控制中心无线连接，电动机通过分动箱与液压泵传动机械连接。本发明可实现电动机无冲击软启动，且抗电网波动能力强，起制动控制精度高，工作节能高效，并可通过GPS装置与远程控制中心实现对系统的远程监控。

技术领域

本发明涉及一种配置软起动装置的电动液压挖掘机控制系统，属于电动挖掘机技术领域。

背景技术

随着近年来动力源的改进，采用电动机驱动液压系统的电动型液压挖掘机逐渐成为挖掘机领域中新的研究方向与热点。传统电动液压挖掘机一般采用三相异步电机直接起动的控制方式，存在起动电流大，起动转矩冲击大，起制动时间长、易造成电网电压波动，且承受电网电压波动能力弱等特点。上述缺点导致电动挖掘机在复杂电网环境下无法正常起动，电机轴负载连接装置易损，紧急情况下停机困难等不良问题，同时能耗较高，不利于系统功率调节与效率提升。

随着当前大功率电力电子器件的发展，软起动装置在电机驱动领域得到广泛应用。通过微处理器对SCR进行相角触发控制以降低加在电机上的电压，然后通过慢慢地控制加在电机上的电压和电流平滑地增加电机转矩，直到电机加速到全速运行。这种起动方式可以降低电机的起动冲击电流，减少对电网和电机自身的冲击。同时也减少了对连在电机上机械负载装置的机械冲击，以延长设备的使用寿命，减少故障和停机检测时间。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种配置软起动装置的电动液压挖掘机控制系统及方法，可实现电动机无冲击软启动，且抗电网波动能力强，起制动控制精度高，工作节能高效，有效延长电机及机械，同时人机界面功能丰富，操作简单，并可通过GPS装置与远程控制中心实现对系统的远程监控。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种配置软起动装置的电动液压挖掘机控制系统，包括进线箱、滑环箱、可控硅组件、电动机、旁路接触器、驱动保护单元、综合控制单元、人机界面、GPS装置、遥控中心、液压泵；系统外部电源电缆经进线箱与滑环箱进线端连接，滑环箱出线端再经可控硅组件与电动机连接，旁路接触器分别与滑环箱、电动机连接，综合控制单元通过驱动保护单元与可控硅组件光纤通信连接，同时综合控制单元分别与人机界面和GPS装置通讯连接，GPS装置与远程控制中心无线连接，电动机通过分动箱与液压泵传动机械连接。

优选的是，还包括传感器组件，所述传感器组件与综合控制单元相连，综合控制单元通过采集传感器组件的信号，实现对电机的软起动控制。

优选的是，所述传感器组件包括：

电流传感器，安装在电动机的进线端，用以检测电流；

电压传感器，安装在滑环箱的出线端，用以检测电压；以及

压力传感器，安装在液压泵处，用以检测压力。

优选的是，所述电动机为鼠笼式三相异步电动机或稀土永磁同步电机，且安装于挖掘机上车转台配重前方。

优选的是，所述滑环箱安装于挖掘机中心回转接头处，用于将电能由下车传输至上车，保证上车360度运转时无损伤供电。

优选的是，所述进线箱安装与挖掘机底盘尾部电气箱体内，用于连接外部电网电源与滑环箱。

优选的是，所述综合控制单元与GPS装置、人机界面均采用CAN总线连接通讯；所述驱动保护单元采用光纤信号驱动可控硅组件。