一种矿用挖掘机高压真空接触器无触点控制系统

摘要

本发明公开了一种矿用挖掘机高压真空接触器无触点控制系统，包括：输入模块组，用以收集真空接触器当前所运行的状态；可编程控制器，与输入模块组连接，用以根据输入模块组传来的状态控制输出模块组；输出模块组，由多个SSR固态继电器模块并联或串联而成，可编程控制器控制输出模块组输出SSR响应输出状态。

说明书

技术领域

本发明属于高压真空接触器技术领域，具体涉及一种矿用挖掘机高压真空接触器无触点控制系统。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

目前，WK-10B型矿用挖掘机有两套高压真空接触器。每套高压真空接触器由电磁线圈、铁芯、衔铁、真空主触点(触头)、辅助触点、回位装置、支架、底座等零部件组成。两套高压真空接触器均安装在高压启动柜内。

发明人发现，其所使用的高压真空接触器辅助触点存在以下缺陷：1、安装在高压启动柜内，拆装维修不安全；2、触点为非完全封闭式，长期运行在有粉尘的环境中，会造成触点粘连、触点接触不牢靠、触头腐蚀等情况，此类情况经常会对设备造成主电机不启动，全镐不动等故障，运行不稳定、使用寿命低；4、当辅助触点长时运行在接触不良、拉弧等状态下，极易发生火灾现象。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种矿用挖掘机高压真空接触器无触点控制系统，该系统可以解决因辅助触点造成的主电机不启动、全镐不动等电气故障。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种矿用挖掘机高压真空接触器无触点控制系统，包括：

输入模块组，用以收集真空接触器当前所运行的状态；

可编程控制器，与输入模块组连接，用以根据输入模块组传来的状态控制输出模块组；

输出模块组，由多个SSR固态继电器模块并联或串联而成，可编程控制器控制输出模块组输出SSR响应输出状态。

作为进一步的技术方案，所述SSR固态继电器模块与辅助触点接线相连。

作为进一步的技术方案，还包括电源模块组，电源模块组为输入模块组、可编程控制器、输出模块组提供电源。

作为进一步的技术方案，所述输入模块组通过接近开关收集真空接触器的吸合或释放状态。

作为进一步的技术方案，所述SSR固态继电器模块包括依次相连的耦合电路、触发电路、开关电路，耦合电路与输入端连接，开关电路与输出端连接。

作为进一步的技术方案，所述输入端与可编程控制器连接。

作为进一步的技术方案，所述触发电路与过零控制电路连接。

作为进一步的技术方案，所述输出端之间连接吸收电路。

作为进一步的技术方案，所述输出端与负载连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种矿用挖掘机，包括如上所述的无触点控制系统。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

本发明的无触点控制系统，将矿用挖掘机高压真空接触器原有的辅助触点改进为无触点控制系统，能够彻底解决挖掘机主电机不启动，全镐不动等故障，降低了员工劳动强度，提高了设备出动率。

本发明的无触点控制系统，采用SSR固态继电器模块，其没有机械零部件，能在高冲击，振动等恶劣的环境下工作，输出没有明显的断开点，所以不会出现因灰尘或粉尘导致的触点粘连、触点接触不牢靠、触头腐蚀等情况，从而减少了设备故障率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的控制系统的示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的SSR固态继电器原理示意图；

图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；

其中，1电源模块组，2输入模块组，3可编程控制器，4输出模块组。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种矿用挖掘机高压真空接触器无触点控制系统。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种矿用挖掘机高压真空接触器无触点控制系统，包括电源模块组1、输入模块组2、可编程控制器3、输出模块组4组成。

无触点控制系统可安装在矿用挖掘机励磁柜，具体可以安装在励磁柜右侧侧柜板上，在维修时不会接触到高压，减少高压触电事故。

其中，电源模块组1提供无触点控制器所需的电源，即为输入模块组、可编程控制器、输出模块组提供电源。

输入模块组2收集真空接触器当前所运行的状态。具体为通过接近开关收集真空接触器的吸合或释放状态。

可编程控制器3根据输入模块组传来的状态控制输出模块组；可编程控制器根据输入模块组收集的真空接触器吸合或释放的状态，再根据过流和超时保护的程序，控制输出模块组输出SSR响应输出状态。

输出模块组4是由多个SSR固态继电器模块组合而成，并与原辅助触点所有接线相连。

多个SSR固态继电器模块可以并联，也可以串联。

SSR固态继电器原理如图2所示，SSR按使用场合可以分成交流型和直流型两大类，它们分别在交流或直流电源上做负载的开关，不能混用。

SSR固态继电器模块包括依次相连的耦合电路、触发电路、开关电路，耦合电路与输入端连接，开关电路与输出端连接，输入端与可编程控制器连接，输出端与负载连接，可将可编程控制器的控制信号输出。

触发电路与过零控制电路连接，具有电压过零时开启,负载电流过零时关断的特性。

输出端之间连接吸收电路，可以吸收浪涌电压。

以交流型的SSR为例来说明它的工作原理，耦合电路、触发电路、过零控制电路、开关电路构成交流SSR的主体，从整体上看，SSR只有两个输入端(A和B)及两个输出端(C和D)，是一种四端器件。

工作时只要在A、B上加上一定的控制信号，就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”，实现“开关”的功能，其中耦合电路的功能是为A、B端输入的控制信号提供一个输入/输出端之间的通道，但又在电气上断开SSR中输入端和输出端之间的(电)联系，以防止输出端对输入端的影响；耦合电路采用的元件是“光耦合器”，它动作灵敏、响应速度高、输入/输出端间的绝缘(耐压)等级高；由于输入端的负载是发光二极管，这使SSR的输入端很容易做到与输入信号电平相匹配，在使用时可直接与计算机输出接口相接，即受“1”与“0”的逻辑电平控制。触发电路的功能是产生合乎要求的触发信号，驱动开关电路工作。

本发明的无触点控制系统，采用SSR固态继电器，其没有机械零部件，由固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动等恶劣的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。

本发明的无触点控制系统，采用SSR固态继电器，输出没有明显的断开点，所以不会出现因灰尘或粉尘导致的触点粘连、触点接触不牢靠、触头腐蚀等情况，从而减少了设备故障率。

本发明的无触点控制系统，采用可编程控制器，其内可设置相应的保护程序，能主动保护真空接触器，防止接触器异常动作。

本发明的无触点控制系统，降低了挖掘机因高压真空接触器辅助触点开关异常导致的电气故障率，对挖掘机发展有很好的引领示范作用，可适用于所有的WK-10B型挖掘机，取得很大的经济和社会效益。且能有效减少真空接触器和辅助触点的更换频率，降低了备件成本，故障率较低，提高了设备出动率且降低员工劳动强度、降低了检修成本。目前，该系统已在部分矿用挖掘机投入使用，运行可靠、稳定，未发生因真空接触器和辅助触点损坏导致的主电机不启动、全镐不动等电气故障，达到了预期的技术要求。

采用该控制系统，每年节省高压真空接触器检修费用8万元，检修人员等人工费用节省3万元，故障降低20次，按每次处理停机4小时计算，则提高设备出动4小时*20次＝80小时，这部分节省的间接经济效益：立米单价按(8元/立方米)，每小时500立方米，则矿用挖掘机出动率提高的间接经济效益为：80小时*500立方米/小时*8元＝32万元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。