[实用新型]一种挖掘机高压同步电动机启动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动机启动控制装置，更具体的说是一种挖掘机高压同步电动机启动控制装置。

背景技术

目前，通常的同步机启动控制装置功能相对较为简单，当启动速度达到额定速度的70%左右时，整流装置随即投励，虽然额定励磁参数到达实际要求，但忽略了非准角强励对电动机造成的振动疲劳积累，长期使用必会造成电动机内部故障；另一方面如果其用于挖掘机那种负载轻重程度变化极大的恶劣作业场合，势必会使得电动机出现带励失步的情况，同样使电动机出现振动；最后一般启动装置于电动机启动后进入亚同步阶段时的并网调试整步环节时间较长，一旦电动机需要带载直接启动，便可能会带来并网调试故障，使得投励失败，电动机发出沉闷声响。目前世界上同步机启动的控制装置及方式日益革新，但专门针对挖掘机用同步电动机启动的高精度控制装置却是空白，将“软投励”、“限时并网”、“重载强励”等概念及相关技术嵌入该启动系统是保证挖掘机稳定、高效工作的一个重要环节。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种设计合理、设计裕量大、安全可靠、性能稳定、投励精准、保护电机、节约能耗、维修更换方便、成本较低、可工作于电网波动较大且频繁的作业现场的挖掘机高压同步电动机启动控制装置。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案：一种挖掘机高压同步电动机启动控制装置，包括电源、三相全控桥、高压同步电动机、触发器、三相全控驱动电路、灭磁驱动电路和灭磁电路，所述的三相全控桥的输入端与电源连接，输出端与高压同步电动机的输入端连接，高压同步电动机的输出端分别与灭磁驱动电路和灭磁电路的输入端连接，所述的灭磁驱动电路的输出端分别于灭磁电路和三相全控驱动电路的输入端连接，所述的三相全控驱动电路的输出端与三相全控桥的输入端连接，触发器与三相全控驱动电路的输入端连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：1、设计合理：经典三相全控驱动技术与高精度电流传感器相结合，保证了电流闭环的稳定及精确，加上大裕量的设计使得输出平衡。

2、投励精准：针对于挖掘机恶劣的作业环境，将限时投励与亚同步动态捕捉信号一同使能整流触发，使其投励更加适时、精确、可靠，减少误故障造成的投励失败。

3、保护电机：改变以往的投励模式，采用软投励方式，即缓慢增加投励电流大小至额定值，以减少在转子位置角不合理时投励带来的电动机损伤，从而保护电动机。

 4、性能稳定：为符合挖掘机的工作特性，系统内嵌入常磁和强磁两种状态，以配合挖掘机轻载、重载两种工作状态，使得整体工作稳定且又能节约能耗。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图3为灭磁驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种挖掘机高压同步电动机启动控制装置，包括电源、三相全控桥、高压同步电动机、触发器、三相全控驱动电路、灭磁驱动电路和灭磁电路，所述的三相全控桥的输入端与电源连接，输出端与高压同步电动机的输入端连接，高压同步电动机的输出端分别与灭磁驱动电路和灭磁电路的输入端连接，所述的灭磁驱动电路的输出端分别于灭磁电路和三相全控驱动电路的输入端连接，所述的三相全控驱动电路的输出端与三相全控桥的输入端连接，触发器与三相全控驱动电路的输入端连接。

如图2和图3所示，当接通外部380V电源，主回路得电，电源指示灯LHT亮，合上断路器Q1，三相全控驱动电路得电。高压同步电动机启动后，转子内部产生的附生电动势驱动装置内部的灭磁驱动电路打通VT7晶闸管，使得半波附生电动势从该管经RF1灭磁电阻管释放，另半波走V1二极管释放，此过程三相全控驱动电路闭锁，禁止触发，但开始投励倒计时。当附生电动势随电动机转速上升而下降至某一适值时，VT7关断，半波灭磁闭锁，灭磁驱动电路中的KV1继电器失电，触点闭合，三相全控驱动电路解禁，一旦倒计时完毕，驱动电路开始工作进入“软投励”状态，触发三相全控桥输出，励磁电流缓慢增加至额定值，转子随之拉至同步。若此时驱动电路未能解禁，而倒计时完毕，则系统进入投励失败状态，驱动电路故障功能开关量工作，同步电动机跳闸。最后挖掘机工作于轻载状态下或者待机状态下，驱动电路处于“常磁”触发状态，即输出1倍额定励磁电流，当处于重载状态下，为防止失步，接触器KM20闭合，驱动电路进入“强磁”触发状态，主回路输出1.2倍额定励磁电流。