一种电铲防失控系统技术方案

本申请涉及一种电铲防失控系统，属于电铲控制的技术领域，电铲包括供电电源、铲斗、用于驱动铲斗运动的驱动电机以及与驱动电机电连接的变频器，供电电源用于提供电源，包括控制器、检测组件、能耗组件以及UPS，UPS的输入端与供电电源输出端电连接，检测组件变频器、检测组件、能耗组件以及UPS均与控制器电连接；变频器用于控制驱动电机的变频运行，以及向控制器传输反馈信息，其中，反馈信息包括变频器运行频率、变频器状态信息；检测组件用于检测供电电源是否为电铲供电；能耗组件用于吸收系统快速制动产生的回馈能量；UPS用于作为备用电源为电铲及控制器供电。本申请具有减小电铲发生失控时对设备或工作人员造成伤害的可能性的效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
一种电铲防失控系统


[0001]本申请涉及电铲控制的
，尤其是涉及一种电铲防失控系统。

技术介绍

[0002]电铲是千万吨级露天矿山主要采掘设备之一，具有生产效率高、作业率高以及操作成本低等优点，是目前采矿业公认的常用机型。
[0003]铲斗是电铲的主要工作部件，电铲在挖掘矿石的过程中，偶尔会出现失控的状态，此时铲斗由于自身重力的作用，向靠近地面的方向运动，电铲出现失控状态，电铲的挖掘力小于被挖掘矿石对铲斗的作用力，可能会对控制铲斗挖掘的电机产生损伤，从而使电铲的进线电源发生故障，导致铲斗处于失控状态，使铲斗对设备或工作人员造成伤害。

技术实现思路

[0004]为了减小电铲发生失控时对设备或工作人员造成伤害的可能性，本申请提供了一种电铲防失控系统。
[0005]本申请提供的一种电铲防失控系统，采用如下的技术方案：
[0006]一种电铲防失控系统，电铲包括供电电源、铲斗、用于驱动铲斗运动的驱动电机以及与驱动电机电连接的变频器，所述供电电源用于提供电源，包括控制器、检测组件、能耗组件以及UPS，所述UPS的输入端与所述供电电源输出端电连接，所述检测组件所述变频器、检测组件、能耗组件以及UPS均与所述控制器电连接；
[0007]所述变频器用于控制所述驱动电机的变频运行，以及向所述控制器传输反馈信息，其中，所述反馈信息包括变频器运行频率、变频器状态信息；
[0008]所述检测组件用于检测所述供电电源是否为所述电铲供电；
[0009]所述能耗组件用于吸收系统快速制动产生的回馈能量；
[0010]所述UPS用于作为备用电源为所述电铲及所述控制器供电。
[0011]通过采用上述技术方案，当电铲处于失控状态时，检测组件检测到电铲的进线电源处于断电状态，同时UPS自动启动，快速为控制器进行供电，控制器控制变频器输出，使变频器控制驱动电机做制动运行，从而使驱动电机对失控的铲斗进行制动，实现对铲斗的控制，当利用变频器快速对铲斗进行控制时，能量回馈大大加快，能耗组件能够对回馈能量迅速进行消耗，进而减小了失控铲斗对设备及工作人员伤害的可能性。
[0012]可选的，所述电铲还包括直流母线，所述能耗组件包括与所述直流母线电连接的若干个制动单元以及制动电阻器R，所述制动单元的交流供电端连接于外部交流电源电，所述制动单元的第一输出端连接于所述制动电阻器R的一端，所述制动电阻器R的另一端连接于所述制动单元的第二输出端。
[0013]通过采用上述技术方案，当利用变频器对铲斗进行快速制动时，铲斗的运行速度需要快速降速，此时系统降速时间缩短，能量回馈加快，控制器控制制动单元导通，使回馈能量通入制动电阻器内，制动电阻器将回馈的能量转换为热能，对回馈能量进行消耗，从而
使直流母线电压在安全范围内，进而对电铲进行保护。
[0014]可选的，所述制动单元与所述直流母线之间设置有熔断器FU，所述熔断器FU的一端连接于直流母线，所述熔断器FU的另一端连接于所述制动单元的直流供电端。
[0015]通过采用上述技术方案，当直流母线的电压大于熔断器的熔断电压时，熔断器的熔断丝被击穿，使熔断器断路，从而对制动单元进行保护。
[0016]可选的，所述检测组件包括电流互感器、电压互感器以及断电检测器，所述电流互感器、电压互感器以及断电检测器均与所述控制器电连接，所述电流互感器用于检测电铲内部流过的电流；所述电压互感器用于检测电铲内部的运行电压；所述断电检测器用于检测供电电源是否为所述电铲供电。
[0017]通过采用上述技术方案，当电铲内部的电流大于工作电流或电压大于工作电压时，控制器控制电铲紧急制动，从而对电铲进行保护，同时控制器记录电流和电压的运行数据，对工作人员检修提供辅助作用。
[0018]可选的，所述系统还包括切换组件以及光伏模块，所述切换组件的控制端与所述控制器电连接，所述切换组件的输入端分别连接于供电电源的输出端以及光伏模块的输出端，所述光伏模块与所述控制器电连接，所述切换组件用于实现供电电源以及所述光伏模块之间的切换。
[0019]通过采用上述技术方案，当电铲发生断电且UPS的电量较低时，控制器控制切换组件进行自动切换，使光伏模块为电铲进行供电，从而保证电铲在断电的情况下，还能持续运行。
[0020]可选的，所述切换组件包括ATS，所述ATS的控制端与所述控制器电连接，所述ATS的第一输入端连接于所述供电电源的输出端，所述ATS的第二输入端连接于所述光伏模块的输出端，所述ATS的输出端连接于所述电铲的电力系统。
[0021]通过采用上述技术方案，当供电电源发生故障时，ATS进行自动切换，使光发模块为电铲的电力系统进行供电。
[0022]可选的，所述系统还包括触摸屏，所述触摸屏与所述控制器电连接，所述触摸屏用于显示防失控系统的运行参数，其中，所述运行参数包括电流、电压以及变频器运行频率。
[0023]通过采用上述技术方案，触摸屏可以显示防失控系统的运行参数，从而使工作人员了解电铲的运行情况。
[0024]可选的，所述防失控系统还包括报警器，所述报警器连接于所述控制器。
[0025]通过采用上述技术方案，当电铲处于失控或故障状态时，控制器控制报警器输出，从而对工作人员进行提醒。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0027]1.当电铲处于失控状态时，检测组件检测到电铲的进线电源处于断电状态，同时UPS自动启动，快速为控制器进行供电，控制器控制变频器输出，使变频器控制驱动电机做制动运行，从而使驱动电机对失控的铲斗进行制动，实现对铲斗的控制，当利用变频器快速对铲斗进行控制时，能量回馈大大加快，能耗组件能够对回馈能量迅速进行消耗，进而减小了失控铲斗对设备及工作人员伤害的可能性；
[0028]2.当利用变频器对铲斗进行快速制动时，铲斗的运行速度需要快速降速，此时系统降速时间缩短，能量回馈加快，控制器控制制动单元导通，使回馈能量通入制动电阻器
内，制动电阻器将回馈的能量转换为热能，对回馈能量进行消耗，从而使直流母线电压在安全范围内，进而对电铲进行保护；
[0029]3.当电铲发生断电且UPS的电量较低时，控制器控制切换组件进行自动切换，使光伏模块为电铲进行供电，从而保证电铲在断电的情况下，还能持续运行。
附图说明
[0030]图1是本申请实施例的结构框图。
[0031]图2是本申请实施例能耗组件的电路原理图。
[0032]附图标记说明：1、电铲；11、供电电源；12、驱动电机；13、变频器；14、直流母线；2、控制器；3、检测组件；31、电流互感器；32、电压互感器；33、断电检测器；4、能耗组件；41、制动单元；5、切换组件；6、光伏模块；7、触摸屏；8、报警器。
具体实施方式
[0033]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1
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2及实施例，对本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电铲防失控系统，电铲（1）包括供电电源（11）、铲斗、用于驱动铲斗运动的驱动电机（12）以及与驱动电机（12）电连接的变频器（13），所述供电电源（11）用于提供电源，其特征在于，包括控制器（2）、检测组件（3）、能耗组件（4）以及UPS，所述UPS的输入端与所述供电电源（11）输出端电连接，所述检测组件（3）所述变频器（13）、检测组件（3）、能耗组件（4）以及UPS均与所述控制器（2）电连接；所述变频器（13）用于控制所述驱动电机（12）的变频运行，以及向所述控制器（2）传输反馈信息，其中，所述反馈信息包括变频器（13）运行频率、变频器（13）状态信息；所述检测组件（3）用于检测所述供电电源（11）是否为所述电铲（1）供电；所述能耗组件（4）用于吸收系统快速制动产生的回馈能量；所述UPS用于作为备用电源为所述电铲（1）及所述控制器（2）供电。2.根据权利要求1所述的一种电铲防失控系统，其特征在于，所述电铲（1）还包括直流母线（14），所述能耗组件（4）包括与所述直流母线（14）电连接的若干个制动单元（41）以及制动电阻器R，所述制动单元（41）的交流供电端连接于外部交流电源电，所述制动单元（41）的第一输出端连接于所述制动电阻器R的一端，所述制动电阻器R另一端连接于所述制动单元（41）的第二输出端。3.根据权利要求2所述的一种电铲防失控系统，其特征在于，所述制动单元（41）与所述直流母线（14）之间设置有熔断器FU，所述熔断器FU的一端连接于直流母线（14），所述熔断器FU的另一端连接于所述制动单元（41）的直流供电端。4.根据权利要求1所述的一种电铲防失控系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：任浩鹏，张阳，张斌，
申请(专利权)人：太原欧陆机电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：