[發明專利]一種電動液壓挖掘機大功率高壓電動機安全運行保護系統

有效

• 申請號: 201510025762.1
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104631541B
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 魏學平;劉凱;秦家升;高見廠;廖明軍;李亞東;鄭楊;張培林;王峰
• 申請（專利權）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: E02F9/24
• 分類號: E02F9/24;E02F9/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電動液壓挖掘機電動機安全運行保護系統，具體是一種電動液壓挖掘機大功率高壓電動機安全運行保護系統，屬于挖掘機大功率電動機安全保護技術領域。

背景技術

超大型液壓挖掘機有著靈活，效率高，結構簡單，體積小，成本低的優點，深受大型礦山歡迎。隨著全球環境惡化，能源緊缺等問題日益突出，節能減排已成為各行各業重點研究的對象。目前超大型液壓挖掘機的發動機主要采用大功率柴油發動機和電動機，由于大功率柴油發動機效率低，油耗高噪音大，污染高，國內燃油價格高，生產廠家少，采購成本高，而電動機效率高，國內電網價格低，無污染，生產廠家較多，具有使用費用低，部件采購和維護成本低，綠色環保。因此，超大型電動液壓挖掘機逐漸成為大型挖掘機節能減排的研究方向，在國內深受礦山歡迎。

以礦用100～400噸大型液壓挖掘機為例，動力系統功率至少500kw～1500KW，現行國家主流電網等級為220V、380V、6KV、10KV、35KV，受啟動電流和挖掘機工況惡劣、工作電纜需隨挖掘機移動，給電控空間較小。由于6KV作為大功率電動機在工業控制領域廣泛應用，所需元器件體積較小，能夠滿足挖掘機電控空間小的要求，但電纜較細啟動電流比380V降低15倍左右，若電動機全壓直接啟動，啟動電流約為額定電流的6倍，液壓挖掘機在啟動時，負荷低，相當于空載啟動，對電網沖擊、電機壽命具有一定影響。因此，對保護、絕緣和安全距離比380V要求更高。

另外，礦用液壓挖掘機受資源分布影響，主要使用在低溫高寒、高濕度、高溫、高海拔、高粉塵等惡劣的礦山環境中，振動沖擊大，露天作業，且在低溫狀況下，電纜接頭、電機絕緣會出現霜凍、冷凝現象，因此，對防水防塵防凍要求較高。

綜上所述，若6KV/50hz電網電源作為大型液壓挖掘機的電機能源，怎樣使電動機能夠安全可靠的運行成為目前急需解決的技術問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種電動液壓挖掘機大功率高壓電動機安全運行保護系統，能夠在挖掘機啟動時提供其所需要的負荷，且能夠滿足挖掘機在惡劣的工作環境中作業時，防水防塵防凍，耐高溫，滿足各種工況要求，使大功率高壓電動機在挖掘機上安全啟動、安全運行，滿足挖掘機使用經濟性、環保性，以及操作的安全性和可靠性。

為了實現上述目的，本發明一種電動液壓挖掘機大功率高壓電動機安全運行保護系統，包括高壓電動機，高壓真空輔助接觸器，電抗器，高壓電源檢測單元，高壓保險，控制變壓器，低壓開關，過壓保護器，主控制器，以及與主控制器相連的高壓真空主接觸器、微機保護器、自動真空斷路器、絕緣檢測裝置、電機加熱器控制裝置和停止按鈕；所述高壓電動機內部還設有電機加熱器、溫度傳感器和潤滑檢測開關；所述溫度傳感器和潤滑檢測開關與主控制器連接；

所述高壓電動機通過高壓真空主接觸器接自動真空斷路器，自動真空斷路器接高壓電源檢測單元；

所述自動真空斷路器通過高壓保險接控制變壓器，控制變壓器通過低壓開關分別接絕緣檢測裝置和電機加熱器控制裝置，所述電機加熱器控制裝置與電機加熱器相連；

所述電抗器一端分別接過電壓保護器和高壓電動機，另一端通過高壓真空輔助接觸器接微機保護器，所述過電壓保護器接地。

進一步地，自動真空斷路器與主控器之間的線路上接有緊急停止按鈕。

進一步地，還設有相序保護器，所述相序保護器通過導線均接在低壓開關與電機加熱器控制裝置之間的線路上。

進一步地，還設有主監控器，所述主監控器與主控制器電連接。

優選地，主監控器為大型液晶顯示屏。

與現有技術相比，本發明啟動方式采購降壓啟動來降低大功率電動機啟動電流，防止電網沖擊；使用微機保護器防止電機缺相、過流保護；使用采用高壓檢測單元檢測電網電壓；使用自動真空斷路器對整體系統進行控制，超安全時進行自動保護；使用加熱系統防止電機受潮和冷凝；使用相序保護器防止電機反轉；使用絕緣檢測裝置防止電器件絕緣老化漏電現象發生；通過控制變壓器將6KV高壓變為380V和24V安全操作電壓；使用主控制器和急停系統根據安全級別對系統進行分級控制，并使用大屏幕監控器顯示所有信息，并對異常現象進行同步顯示和報警，從而很好的保護電動機在運行過程中安全可靠的工作，同時也很好的保護了工作人員的人身安全。本發明適用于大功率高壓電動機，尤其適用于100～400噸大功率電動液壓挖掘機。

附圖說明

圖1為本發明原理圖。