采矿车辆及用于采矿车辆的能量供应的方法技术

本发明专利技术涉及采矿车辆和用于采矿车辆的能量供应的方法。采矿车辆包括至少一个采矿作业装置、用于对所述至少一个采矿作业装置提供动力的至少一个AC电动马达，以及辅助能量源。采矿车辆还包括用于供应无功电流和对辅助能量源充电或放电的功率电子装置。由功率电子装置供应的无功电流的量和用于对辅助能量源充电或放电的有效充电电流的量被控制，使得供电电缆的电流的最大值和功率电子装置的电流的最大值不被超过。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采矿车辆和用于采矿车辆的能量供应的方法。
技术介绍
在矿(mine)中，凿岩钻车及其它采矿车辆用于根据采矿作业装置的工作循环在预先计划的工作地点处执行操作。在根据工作循环的必要任务(比如钻孔钻凿)已经被执行之后，采矿车辆被移动到下一个工作地点并开始新的工作循环。在地下矿中，特别是，采矿车辆通常被使用，根据工作循环的操作的驱动能量是来自矿的电力网络的电力。相反，在工作地点之间的转移驱动借助于使用燃烧发动机(通常是柴油发动机)获得的驱动能量来执行，由此电缆等不限制转移驱动。然而，来自燃烧发动机的废气和噪音在矿中引起问题。此外，燃烧发动机在车辆的载架上占据很多空间且使常规维护成为必要。燃烧发动机还具有对矿中的防火具有不利影响，这是因为其具有热表面且在车辆和矿中存储和操纵可燃烧燃料也是必要的。连续地连接到矿的电力网络的采矿车辆也在矿中被使用。这些采矿车辆具有电动马达，且通常是具有恒定的旋转速度的电动马达。由工作阶段所需的动力则可以利用液压部件来调节，且电动马达从矿的电力网络获得由工作阶段的能量消耗限定的电流和负载动力。而且，采矿车辆的运动然后通常受限于电力网络或至少受限于连接至其的电缆，电缆盘绕在采矿车辆中或在固定的电力网络处。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型采矿车辆和用于其能量供应的方法。本专利技术以独立权利要求的特征为特征。本专利技术的实施例在从属权利要求中给出。在给出的解决方法中，采矿车辆包括:至少一个采矿作业装置;至少一个AC电动马达，其用于对所述至少一个采矿作业装置提供动力；以及辅助能量源。采矿车辆还包括:用于对辅助能量源充电的功率电子装置;以及能够连接到供电电缆以用于将电流从供电电网供应到采矿车辆的连接装置。用于供电电缆的电流的最大值被确定。供电电缆的电流可包括所述至少一个电动马达的有效电流、所述至少一个电动马达的无功电流和用于对辅助能量源充电的功率电子装置的有效充电电流。功率电子装置用于供应无功电流且用于给辅助能量源充电或放电。功率电子装置的电流的最大值被确定。功率电子装置的电流可包括由功率电子装置供应的无功电流和用于对辅助能量源充电或放电的有效充电电流。功率电子装置的电流的最大值比用于对辅助能量源充电或放电的有效充电电流的最大值和功率电子装置能够供应的无功电流的最大值之和小。由功率电子装置供应的无功电流的量和用于对辅助能量源充电或放电的有效充电电流的量被控制，使得供电电缆的电流的最大值和功率电子装置的电流的最大值不被超过。由此，供电电缆和功率电子装置不需要被定尺寸成较大的。然而，辅助能量源可以在例如不限制全功率钻凿的情况下被有效地充电。根据实施例，确定对充电的需要。如果需要充电，则通过功率电子装置供应尽可能多的和/或所需要那么多的无功电流。无功电流因此被以简单方式且成本有效地补偿。根据另一实施例，确定对充电的需要。如果需要充电，则确定所需的充电电流是否会导致功率电子装置的电流的最大值的超过。如果会导致超过，则确定是否可减少无功电流补偿。如果减少无功电流补偿是可能的，则减少无功电流补偿并随后执行充电。充电因此在不导致超过的情况下执行，且仍确保在辅助能量源中足够的充电。根据另一实施方式，测量电动马达的温度。如果温度是足够得低的，则减少无功电流补偿是可能的。因此，在工作循环的开始时，例如，可以例如在不导致超过且同时地从供电电网向采矿作业装置供应大量电力的情况下执行充电。采矿车辆可包括以下采矿作业装置中的一个或多个:凿岩机器、锚杆支护机器、喷浆装置、剥落装置、注入装置、炮眼装药器、加载器、翻斗车、测量装置或在小型装药开凿中使用的钻凿、密封和推进剂进给设备。凿岩机器可以是表面钻凿装置或者在大量孔钻凿中使用的装置，即钻凿呈扇形的钻孔的长孔钻凿装置。采矿作业装置可以是在操纵未分离的岩石中使用的致动器且可以根据给定的工作循环执行多个连续的操作。通常，利用采矿作业装置在一个工作地点执行多个类似的操作。这些操作可以在开凿计划(诸如钻凿计划、装药计划或相应的采矿计划)中限定。采矿作业装置通常布置在钻臂上，装置利用钻臂在工作循环期间移动。另一方面，采矿作业装置可以布置在采矿车辆中对应的支撑件或支撑结构上，该支撑件或支撑结构在装置的工作循环期间支撑装置。【附图说明】本专利技术的某些实施方式将在附图中更详细地说明，在附图中:图1是采矿车辆(在该情形中为凿岩钻车)的示意性侧视图，并且图2是采矿车辆的能量供应布置的图。在图中，为清楚起见，示出简化本专利技术的某些实施例。类似的部件在图中用相同的附图标记来标识。【具体实施方式】图1示出了配备有一个或多个采矿作业装置2的作为采矿车辆I的一个示例的凿岩钻车。该凿岩钻车包括可以借助于驱动设备4来移动的载架3。驱动设备4包括一个或多个驱动马达5和用于将驱动动力传递到一个或多个轮子7的一个或多个传动装置6。驱动动力传动装置可以包括机械齿轮系统和机械动力传动构件，或者，可替代地，驱动动力传动装置可以是液压的或电动的。在载架3上可以布置一个或多个钻臂8，且钻臂8可以配备有采矿作业装置2。在图1中示出的实施例中，第一钻臂8a是钻凿钻臂，在该钻凿钻臂的最外端处，存在包括进给梁10的钻岩单元9，凿岩机器11能够借助于进给设备12沿着进给梁10移动。凿岩机器11可以包括用于在钻具上产生冲击脉冲的撞击设备13以及用于使钻具14绕其纵向轴线旋转的旋转设备15。在凿岩钻车中可以存在若干个这些钻凿钻臂8a。作为示例，第二钻臂Sb被示出为包括锚杆支护装置16，利用锚杆支护装置16，岩石锚杆能够布置在预先钻出的钻孔中，以支撑开凿的岩石洞。在图1的实施例中，第三钻臂Sc配备有用于测量所钻出的钻孔的测量装置17。其它可替代的采矿作业装置2包括用于将密封材料馈送到岩石中的注入装置、喷浆混凝土处理装置、剥落装置、在小型装药挖掘中使用的装置以及用于馈送炸药的装置。采矿车辆I根据矿18的挖掘计划或相应的预先起草的计划行进到工作地点19，在工作地点19处，采矿作业装置2根据工作循环执行操作，这花费相对长的时间。例如，凿岩机器的工作循环可以包括在工作地点19处钻出在钻凿计划中限定的多个钻孔。此外，每一个钻孔的钻凿通常由多个工作阶段组成，诸如打眼、实际钻凿、改变延伸杆和钻头以及在钻凿之后拆卸延伸杆设备。在工作地点19处执行钻凿工作循环可以花费几个小时，有时甚至整个工作班次。相应地，装药、锚杆支护、测量和注入通常是非常耗时的操作。通常，采矿作业装置2的使用必然与钻凿钻孔或进一步处理已完成的孔有关。因此，这意味着处理未分离的岩石。图1进一步示出了矿18具有电力网络或供电电网20，其可以被固定地构建，或者其可以由可修改的网络组成。供电电网20通常是三相交流电流网络。当采矿车辆I在工作地点19处时，其采矿作业装置2、液压系统和任何必要的辅助系统主要地由从供电电网20获得的电能来驱动。采矿车辆I可以利用一个或多个供电电缆21来连接到供电电网20。供电电缆21可以布置在卷轴22上，并且其可以配备有可以连接到电力网络20的供电端子的合适的连接器23。可替代地，卷轴22和电缆21可以布置在矿18中，并且供电电缆21连接到采矿车辆I。采矿车辆I包括经由连接装置24连接到供电电网20的电动马达26。在采矿车辆I中，液压压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制采矿车辆的能量供应的方法，所述采矿车辆包括：至少一个采矿作业装置，至少一个AC电动马达，所述至少一个AC电动马达用于对所述至少一个采矿作业装置提供动力，辅助能量源，功率电子装置，所述功率电子装置用于对所述辅助能量源充电，以及连接装置，所述连接装置能够连接到供电电缆，以用于将电流从供电电网供应到所述采矿车辆，所述方法包括：确定所述供电电缆的电流的最大值，所述供电电缆的所述电流可以包括所述至少一个电动马达的有效电流、所述至少一个电动马达的无功电流和用于对所述辅助能量源充电的所述功率电子装置的有效充电电流，使用所述功率电子装置来供应无功电流以及对所述辅助能量源充电或放电，确定所述功率电子装置的电流的最大值，所述功率电子装置的所述电流可以包括由所述功率电子装置供应的无功电流和用于对所述辅助能量源充电或放电的有效充电电流，其中所述功率电子装置的电流的所述最大值比用于对所述辅助能量源充电或放电的有效充电电流的最大值和所述功率电子装置能够供应的无功电流的最大值之和小，控制来自所述供电电网的有效电流的量、由所述功率电子装置供应的无功电流的量和用于对所述辅助能量源充电或放电的有效充电电流的量，使得所述供电电缆的电流的所述最大值和所述功率电子装置的电流的所述最大值不被超过，以及确定对充电的需要，并且如果需要充电，则确定所需的充电电流是否会导致所述功率电子装置的电流的所述最大值的超过，并且如果所需的充电电流将导致所述功率电子装置的电流的所述最大值的超过，则确定是否可减少无功电流补偿，并且如果可以减少无功电流补偿，则减少无功电流补偿并随后充电。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：米科·科沃，萨穆利·科希亚，萨穆利·韦尔霍，哈里·瓦塔宁，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI