CN103866813A - 电动建筑机械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动建筑机械。在将电源车作为电源时,能够不使用电抗器地抑制随着电动马达的启动在星三角联结电路中产生的过电流。本发明的控制装置具有判别与商用电源的电缆或者电源车的电缆中的哪一个连接的电源判别部、根据来自电源判别部的信号控制电路切换部的电路切换控制部,当电源判别部判别连接了商用电源后,电路切换控制部在电动马达启动时控制电路切换部,使星三角联结电路成为星型联结电路,当电源判别部判别连接电源车的电缆时,控制电路切换部以便从电动马达启动时开始,持续使星三角联结电路为三角联结电路。

Description

电动建筑机械
技术领域
本发明涉及一种将电力作为驱动源的电动液压挖掘机等电动建筑机械。
背景技术
近年来,在建筑机械的施工现场,对节能和提高环境耐性的要求持续增高。为了与其呼应,建筑机械厂商提供了一种搭载电动马达来代替引擎,驱动液压系统的电动建筑机械。
作为电动建筑机械的现有技术具有专利文献1所示的技术。该专利文献1公开了作为电动建筑机械一个例子的电动液压挖掘机。电动液压挖掘机将来自设置在车体外部的配电盘等的商用电源经由电缆提供给电动马达来进行驱动。因此,不会从车体排出废气,并且低噪音环境耐性强。
电动液压挖掘机的用途由于电缆的长度有限,移动范围有限制,因此虽然主要是以废料产业和工业废物处理业等固定状态下进行操作的现场,但有时也会以较少的频率在操作现场内进行移动。作为表示电动液压挖掘机的移动的现有技术,有专利文献2所示的技术。该专利文献2公开了作为电动液压挖掘机的外部电源的一个例子的技术,即电源车具备电池,能够移动电动液压挖掘机。
一般情况下,在电动液压挖掘机中搭载通过交流电力进行驱动的电动马达。因此在该电源车搭载有将电池的直流电力转换为交流电力的交流变换器,即逆变器。
电动马达的转速和交流电力的频率大致为比例关系。逆变器对电动马达的转速控制一直采用V/F控制的方式。该V/F是Voltage/frequency的简称,是使电压和交流电力的频率比恒定的控制。这样,能够抑制对电动马达的弱励磁和过励磁,防止扭矩不足和效率等下降。
将通过该逆变器交换后的交流电力提供给电动马达,电动马达对通过耦合器等与其旋转轴结合的液压泵赋予驱动力,液压泵将液压油提供给车体的行驶装置,从而能够行驶。另外搭载了电池的电源车经由牵引装置由液压挖掘机进行牵引,从而电动液压挖掘机和电池能够一起移动。
电动液压挖掘机具备控制电动马达的启动的控制装置。作为表示该控制装置的现有技术,有专利文献3所示的技术。该专利文献3中公开了作为控制装置的一个例子的星三角启动装置。星三角启动装置由多个电磁开关和定时器构成,启动时通过电磁开关将电动马达的线圈做成星型联结,用定时器设定旋转速度增加到某个程度的时间,到达设定时间后,定时器使电磁开关动作,切换为三角联结。
三角联结与星型联结相比阻抗低,旋转时流过的电流大,因此具有能够得到大扭矩的优点。阻抗的值随着电动马达的转速的增加而增加,因此电动马达的启动初期的阻抗低。由此,如果施加商用电源200V左右的电压则瞬间会流动1000A左右的大电流。星型联结的阻抗与三角联结的阻抗相比为3倍,因此通过启动时进行星型联结来抑制大电流的流动。
另外,如前所述,逆变器使用V/F控制进行电动马达的转速控制,启动时从0转速附近向目标的转速增加时增加交流电力的频率,但是为了维持上述电压和交流电力的频率的比例关系而进行控制,因此在0转速附近的电压比商用电源低,抑制大电流的流动。
上述的专利文献3所示的现有技术中,从星型联结切换到三角联结时,通过电磁开关的开关动作产生冲击电压,瞬间流过电动马达的满负荷电流的20倍以上的过电流。
上述的专利文献2所示的现有技术中,当通过来自电源车所搭载的逆变器的交流电力来启动电动马达时,由于从星型联结切换到三角联结时产生的冲击电压,在逆变器中流动过电流。当逆变器具备过电流保护装置时,逆变器停止,电动马达也停止。另外当重复进行电动马达的启动时,担心逆变器自身损坏。
作为抑制上述冲击电压的现有技术有专利文献4所示的技术。该专利文献4公开了作为抑制技术的一个例子的电抗器。该电抗器具有以下功能,即根据感应特性抑制急剧的电流变化、即过电流。该电抗器保护逆变器不受过电流的影响,因此还考虑用于专利文献2所示的电源车。
上述的专利文献2所示的电源车使用了上述的专利文献4所示的电抗器时,能够搭载在电动建筑机械或者电源车的任意一个上,但是适合电动建筑机械的电力规格的容量会使体积变大,产生设置空间上的制约。另外该电抗器价格高,搭载到电动建筑机械或者电源车上时的设备费用变得昂贵。
专利文献1:日本特开2011-89364号公报
专利文献2:日本特开2008-69516号公报
专利文献3:日本特开2012-102524号公报
专利文献4:日本特开2011-193714号公报
发明内容
本发明是鉴于上述现有技术中的现状而提出的,其目的在于:提供一种电动建筑机械,作为电动马达的电源兼用商用电源和电源车,在将电源车作为电源连接时,不使用电抗器便能够抑制随着电动马达的启动在星三角联结电路中产生的过电流。
用于达到该目的的本发明为一种电动建筑机械,其经由电缆能够与商用电源连接,并且经由电缆能够与具备电池和与所述电池连接的逆变器的电源车连接,该电动建筑机械具备:行驶体;在所述行驶体上具备的旋转体;在所述旋转体上具备的作业装置;形成所述行驶体、所述旋转体、所述作业装置各自的驱动源,被提供所述商用电源或者所述电源车的所述电池的电力的电动马达;具有用于控制所述电动马达的驱动的星三角联结电路以及用于指示所述星三角联结电路的切换的电路切换部的控制装置;以及将所述商用电源的电缆或所述电源车的电缆与所述控制装置连接的连接部,所述控制装置具有:电源判别部,其判别所述商用电源的电缆或所述电源车的电缆中的哪一个与所述连接部连接;电路切换控制部,其根据来自所述电源判别部的信号来控制所述电路切换部,所述电路切换控制部在由所述电源判别部判别为所述商用电源的电缆与所述连接部连接时,在所述电动马达启动时控制所述电路切换部,以使所述星三角联结电路成为星型联结电路,所述电路切换控制部在由所述电源判别部判别为所述电源车的电缆与所述连接部连接时,在所述电动马达启动时控制所述电路切换部,以使所述星三角联结电路成为三角联结电路,并且控制所述电路切换部,以便在所述电动马达持续驱动的期间维持所述三角联结电路。
如此构成的本发明例如在商用电源的电缆与连接部连接时,控制装置的电源判别部判别与商用电源连接,电路切换控制部在电动马达启动时根据来自电源判别部的信号控制电路切换部,以便将星三角联结电路切换为星型联结电路。之后,电路切换控制部如上述专利文献3所示,从电动马达启动后在预定时间后,将星三角联结切换为三角联结电路。在从星型联结电路切换到三角联结电路时,即使产生过电流因为不使用逆变器,所以没有上述的电动马达停止或逆变器自身损坏的问题。
另外如此构成的本发明例如在电源车的电缆与连接部连接时,电源判别部判别与电源车连接,电路切换控制部在电动马达启动时根据来自电源判别部的信号控制电路切换部,以便切换到三角联结电路。之后,电路切换控制部控制电路切换部,以便在所述电动马达驱动期间维持三角联结电路。因此,将电源车作为电源进行连接时,继续维持三角联结电路,而没有从星型联结电路切换到三角联结电路,因此不会产生从星型联结电路切换到三角联结电路时的过电流。即,本发明不使用电抗器,能够抑制伴随电动马达的启动在星三角联结电路中产生的过电流。
本发明的特征在于,在所述发明中,所述控制装置在所述电源判别部判别为所述电源车的电缆与所述连接部连接时,在所述星三角联结电路成为所述三角联结电路之后,进行控制所述逆变器的处理以便从所述电源车的所述电池提供电力。
根据如此构成的本发明,在从电源车的电池提供电力之前,能够将星三角联结线路切换到三角联结线路,因此不会产生由于三角联结电路的电磁开关的开关动作造成的冲击电压,从而能够对逆变器抑制过电流。
本发明在电源车的电缆与建筑机械的连接部进行连接时,在电动马达启动时以及电动马达继续驱动期间,控制装置仅使星三角联结电路的三角联结电路有效。即,在本发明中,作为电动马达的电源兼用商用电源和电源车,在将电源车作为电源进行连接时,能够不适用电抗器抑制随着电动马达的启动在星三角联结电路中产生的过电流。结果,因为不使用电抗器,所以能够将设备费用抑制为较低的价格,另外能够有效地利用设置空间,例如能够分配其他设备的设置空间。
附图说明
图1是表示构成本发明的电动建筑机械的一个实施方式的电动液压挖掘机的图,是除了电力供给系统以外的立体图。
图2是将图1所示的电动液压挖掘机与电源车连接时的侧视图。
图3是表示图1所示的电动液压挖掘机所具备的驾驶室内设备、控制盘内设备、电动马达和商用电源之间的电连接关系的图。
图4是表示图1所示的电动液压挖掘机所具备的驾驶室内设备、控制盘内设备、电动马达和图2所示的电源车所具备的电池、逆变器之间的电连接关系的图。
符号的说明
1 电动液压挖掘机
2 行驶体
3 旋转体
4 作业装置
7 电动马达
13 连接器(连接部)
21 控制装置
21a 电源判别部
21b 电路切换控制部
21e 定时器
21f 定时器
30 电缆
31 电缆
31a 单线
31b 单线
32 信号线
32a 单线
32b 单线
33 信号线
33a 单线
33b 单线
36 信号线
40 车钥匙
50 电源车
51 逆变器
60 连接器
61 连接器
62 连接器
63 连接器
100 商用电源
101 电缆
102 连接器
102a 连接器内信号线
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的电动建筑机械的实施方式。
图1是表示构成本发明的电动建筑机械的一个实施方式的电动液压挖掘机的图,是除了电力供给系统以外的立体图。
如图1所示,一实施方式的电动液压挖掘机具有履带,具备进行前后、左右移动的行驶体2。行驶体2上设置旋转体3。旋转体3虽然没有图示,但能够通过存在于行驶体2之间的轴承机械来相对于行驶体2进行旋转。另外在旋转体3的前部设置作业装置4,在后部设置配重9,在左前部设置驾驶室5,在右中间部设置在内部具备了控制装置21的控制盘20。电动液压挖掘机1的车体由上述的行驶体2和旋转体3构成。
在配重9的前部配置马达室6。该马达室6的内部配置以3相交流电力进行驱动的电动马达7、通过该电动马达7传输驱动力并将液压油提供给作业装置4的液压泵8。另外,在位于与该液压泵8的安装侧相反一侧的电动马达7的部分、即电动马达7的旋转轴上配置冷却风扇10,在冷却风扇10的正面位置具备通过与通过空气的热交换来冷却来自液压泵6的液压油的油冷却器11。
图2是将图1所示的电动液压挖掘机1与电源车50连接时的侧视图。
电源车50位于电动液压挖掘机1的后方。电源车50具备由设置台53和轮胎和未图示的车轴等组成的行驶体54。在电源车50和电动液压挖掘机1之间具备牵引装置55。通过向电动液压挖掘机1提供电源车50所具备的电池52的电力,能够边牵引电源车50边进行移动。
设置台53上具备电池52和逆变器51。电池52和逆变器51之间由电缆56连接,通过电缆56将电池52的直流电力提供给逆变器51。电缆56的两端具备能够与电池52所具备的未图示的端子台、逆变器521所具备的未图示的端子台进行连接未图示的端子。逆变器51使用未图示的在内部所具备的晶体管所构成的开关电路,将电池52的直流电力变换为3相交流电力,将电力提供给所述电动马达7。
把从逆变器51提供的电力经由电缆30提供给电动液压挖掘机1。电缆30被引导至位于电动液压挖掘机1的旋转体3上的电缆支架12,与连接部即连接器13连接。电缆30为了能够提供3相交流电力,其结构为在电缆内包含多条由1根配线构成的单线。电缆30的一端具备能够与逆变器51的未图示端子台连接的未图示的端子,而另一端具备能够与连接器13连接的后述的连接器62。
另外逆变器51和电动液压挖掘机1之间经由电缆31进行使逆变器51停止启动的信号的通信。与电缆30相同,电缆31也被引导至位于电动液压挖掘机1的旋转体3上的电缆支架12,与后述的连接器60连接。电缆31为了能够对多个信号进行通信,其结构为在电缆内包含多个单线。电缆31的一端具备能够与逆变器51的未图示端子台连接的未图示端子,而另一端具备能够与后述的连接器60连接的后述的连接器61。
本实施方式的电动液压挖掘机1的结构如后述那样,能够选择地连接商用电源100和电源车50。
图3是表示图1所示的电动液压挖掘机1所具备的驾驶室5内设备、控制盘20内设备、电动马达7和商用电源100之间的电连接关系的图。图4是表示图1所示的电动液压挖掘机1所具备的驾驶室5内设备、控制盘20内设备、电动马达7和图2所示的电源车50所具备的电池52、逆变器51之间的电连接关系的图。
操作人员操作驾驶室5内所具备的车钥匙40来进行电动液压挖掘机1的启动停止。从车钥匙40,将启动控制装置21等控制系统的待机信号、使电动马达7和所有控制系统的通电停止的停止信号经由信号线33输出,将指示电动马达7的启动的开始信号经由信号线36输出。
信号线33的结构为包含单线33a以及33b。单线33a与输出待机信号和停止信号的车钥匙40、所述的控制盘20内所具备的控制装置21、以及设置在控制装置21中的电源判别部21a、连接器60连接。另外,单线33b对从控制装置21的电源判别部21a输出的逆变器启动信号进行通信,与连接器60连接。
所述电源判别部21a判别商用电源100的电缆101或者所述的电源车50的电缆的30中的哪一个与连接器13连接。
电动液压挖掘机1所具备的连接器13能够与图3所示的从商用电源100开始的电缆101所具备的连接器102、或者图4所示的电源车50的电缆30所具备的连接器62中的任意一个连接,图3、图4分别表示连接的情况。
图3所示的商用电源100是针对驱动电动马达7具备足够的电力容量的3相交流电力,例如具有50Hz或60Hz的频率。
图3所示的连接器102除了连接从商用电源100提供电力的电缆101,还链接连接器内信号线102a。
另外,如图4所示的电源车50的电池52是针对驱动电动马达7具备充分的电力容量的直流电力,通过所述的逆变器51转换为3相交流电力,转换后的3相交流电力能够任意设定交流频率,还能够将电动马达7控制为预定的转速。
图4所示的连接器62仅连接从电源车50的电池52提供电力的电缆30。
从电源车50的逆变器51将电缆31与连接器61连接,电缆31的结构为包含单线31a和31b。
电动液压挖掘机1所具备的连接器60用于进行电源车50的逆变器51和启动停止信号的通信,其与从电源车50的逆变器51开始的电缆31所具备的连接器61连接,并进行通信。
在将连接器60和连接器61连接时,与连接器60连接的信号线33的单信号线33a和与连接器61连接的电缆31的单线31a导通,与连接器60连接的信号线33的单信号线33a和与连接器61连接的电缆31的单线31b导通。
连接器13将电力线34与另一端与控制装置21的电源判别部21a连接的信号线32连接,电力线34用于对后述的控制盘20所具备的控制装置21的星三角联结电路21d提供来自图3所示的商用电源100的电力或者来自图4所示的电源车50的电池52的电力。
信号线32包含单线32a以及32b,信号线32为了将用于识别与图3所示的商用电源100的电缆101的连接或者与图4所示的电源车50的电缆30的连接的连接识别信号输入到电源判别部21a。
所述控制盘20所具备的控制装置21具有所述的电源判别部21a、控制电动马达7的驱动的星三角联结电路21d、指示星三角联结电路21d的切换的电路切换部21c、根据来自电源判别部21a的信号来控制电路切换部21c的电路切换控制部21b、定时器21e以及定时器21f。
在电源判别部21a判别图3所示的商用电源100的电缆101与连接器13连接时,电路切换控制部21b在电动马达7启动时控制电路切换部21c,以使星三角联结电路21d成为星型联结电路。
另外,在电源判别部21a判别图4所示的电源车50的电缆30与连接器13连接时,电路切换控制部21b在电动马达7启动时控制电路切换部21c,使星三角联结电路21d成为三角联结电路,并且控制电路切换部21c,以便在电动马达7继续进行驱动的期间维持三角联结电路。
进而,在电源判别部21a判别图4所示的电源车50的电缆30与连接器13连接时,控制装置21进行控制逆变器51的处理,使得星三角联结电路21d成为三角联结电路后,从电源车50的电池52提供电力。
控制装置21具有将电动液压挖掘机1所搭载的未图示的电池与控制装置21内的电源判别部21a、电路切换控制部21b、电路切换部21c、星三角联结电路21d、定时器21e以及定时器21f的各部进行连接的未图示的电力线,当输入从车钥匙40输出的待机信号后,存在于该信号线上的未图示得电磁开关为接通,经由该电力线将电力提供给控制装置21内的各部,成为启动状态。
电源判别部21a经由信号线33从车钥匙40输入待机信号、停止信号,经由信号线32输入识别与图3所示的商用电源100的电缆101连接或者与图4所示的电源车50的电缆30连接的连接识别信号。
进而电源判别部21a使用来自车钥匙40的待机信号和连接识别信号进行内部运算,将识别出与图3所示的商用电源100的电缆101连接或者与图4所示的电源车50的电缆30连接的连接识别信号输出到电路切换控制部21b。
以下,在电源判别部21a中表示从输入来自车钥匙40的输入待机信号和连接识别信号后,到经由内部运算输出连接判别信号的判别结构。
在电源判别部21a内,单线32a的一端与电源判别部21a的未图示的内部电源预先连接,通过从车钥匙40输入待机信号,启动内部电源,将预定的电压施加给单线32a。另外电源判别部21a具有由预定电阻值的电阻而构成的未图示的下拉电路,单线32b的一端与该电阻的一端连接(另一端接地)。由于通过下拉电路构成,因此如果不对单线32b的另一端施加电压,单线32b的另一端的电压为接地电压,即0V,如果对单线32b的另一端施加电压,则成为施加电压。电源判别部21a将该单线32b的另一端的电压作为连接识别信号进行检测。
电源判别部21a的内部运算的结构由未图示的比较部和未图示的输出部构成,比较部将施加到单线32a的电压和作为连接识别信号的单线32b的另一端的电压进行比较,输出部输出作为该比较结果的连接判别信号。在比较部,将施加到单线32a的电压和作为连接识别信号的单线32b的电压进行比较,在其结果为没有电压差时,电源判别部21a判别连接了图3所示的商用电源100的电缆101,当有电压差时,电源判别部21a判别连接了图4所示的电源车50的电缆30。将该判别结果作为连接判别信号,从输出部输出到电路切换控制部21b。
当连接图3所示的商用电源100的电缆101时,在电动液压挖掘机1的连接器13上连接了连接器102。在连接器102上连接了连接器内信号线102a,该连接器内信号线102a的一端与在连接器13上连接的信号线32的单线32a连接,连接器内信号线102a的另一端与单线32b连接。这样,信号线32的单线32a和32b经由连接器内信号线102a而短路。
因此,由于信号线32的单线32a的施加电压和单线32b的另一端的电压相等而没有电压差,因此电源判别部21a判别与商用电源100的电缆101连接,将连接了商用电源100的电缆101的连接判别信号输出到电路切换控制部21b。
当连接图4所示的电源车50的电缆30时,在电动液压挖掘机1的连接器13上连接连接器62。因为在连接器62上没有连接进行短路的电缆,因此信号线32的单信号线32a和32b不导通。
因此,信号线32的单信号线32a的施加电压和单信号线32b的另一端的电压不同而有电压差,所以电源判别部21a判别连接了电源车50的电缆30,将连接了电源车50的电缆30的连接判别信号输出到电路切换控制部21b。
另外,电源判别部21a与定时器21f进行通信。即,当电源判别部21a判别与图3所示的商用电源100的电缆101连接时,将始终不执行定时器计数的定时器计数无效信号输出给定时器21f,当判别与图4所示的电源车50的电缆30连接时,在将连接判别信号输出给电路切换控制部21b的同时,将实施定时器计数的定时器计数有效信号输出给定时器21f。
并且,在电源判别部21a判别与图4所示的电源车50的电缆30连接时,只有在输入了来自车钥匙40的开始信号,并且输入了来自定时器21f的后述的计数结束信号的情况下,经由信号线33的单信号线33b将逆变器启动信号输出给电源车50的逆变器51。
在与图3所示的商用电源100的电缆101连接,从电源判别部21a输入定时器计数无效信号时,定时器21f不实施定时器计数。
另外,当与图4所示的电源车50的电缆30连接,从电源判别部21a输入定时器计数有效信号时,定时器21f开始对时间计数,在经过了定时器21f预先设定的预定时间后,将计数结束信号输出给电源判别部21a。
另外,在定时器21f预先设定的预定时间是为了以下目的而设置的:当与图4所示的电源车50的电缆30连接时,在电源判别部21a将连接判别信号输出给电路切换控制部21b后到星三角联结电路21d切换到三角联结电路的期间,设为不可从逆变器51向电动马达7提供电源车50的电池52的电力,抑制由于星三角联结电路21d由于后述电磁开关的开关动作而产生的冲击电压和对于逆变器51的过电流。
即,关于在定时器21f预先设定的预定时间,在连接图4所示的电源车50的电缆30时,把电源判别部21a将连接判别信号输出给电路切换控制部21b后到星三角联结电路21d切换到三角联结电路之间的时间作为基准时间。基准时间是通过计算算出的或者实际测量而得到的。在设定定时器21f的预定时间时,可以具有余裕地设定得比基准时间稍微长些。关于定时器21f的预定时间,希望能够由电动液压挖掘机1的厂商等使用定时器21f所具备的未图示的设定装置预先设定。
电路切换控制部21b输入来自电源判别部21a的连接判别信号,根据该连接判别信号将指示星型联结电路的星型联结电路指示信号或者指示三角联结电路的三角联结电路指示信号输出到电路切换部21c。
电路切换控制部21b,在连接了图3所示的商用电源100的电缆101时,从电源判别部21a输入连接了商用电源100的电缆101的连接判别信号,因此将指示星型联结电路的星型联结电路指示信号输出到电路切换部21c,当连接了图4所示的电源车50的电缆30时,从电源判别部21a输入连接了电源车50的电缆30的连接判别信号,因此将指示三角联结电路的三角连接电路指示信号输出到电路切换部21c。
另外,电路切换控制部21b在通过从所述车钥匙40经由信号线36输入开始信号,与图3所示的商用电源100的电缆101连接,从电源判别部21a输入了与商用电源100的电缆101连接的连接判别信号的情况下,将使定时器21e动作的定时器功能有效信号输出到定时器21e;在与图4所示的电源车50的电缆30,从电源判别部21a输入与电源车50的电缆30连接的连接判别信号的情况下,将始终使定时器21e不动作的定时器功能无效信号输出给定时器21e。
电路切换部21c,输入从电路切换控制部21b输出的星型联结电路指示信号或者三角联结电路指示信号,根据该各个指示信号,向星三角联结电路21d输出把星三角联结电路21d切换操作为星型联结电路的星型联结电路切换信号或者将星三角联结电路21d切换操作为三角联结电路的三角联结电路切换信号。
当连接了图3所示的商用电源100的电缆101时,电路切换部21c从电路切换控制部21b输入指示星型联结电路的星型联结电路指示信号,因此将切换操作到星型联结电路的星型联结电路切换信号输出到星三角联结电路21d,当连接图4所示的电源车50的电缆30时,电路切换部21c从电路切换控制部21b输入指示三角联结电路的三角联结电路指示信号,因此将操作切换到三角联结电路的三角联结电路切换信号输出到星三角联结电路21d。
星三角联结电路21d具备未图示的多个电磁开关,由构成星型联结电路的电磁开关和构成三角联结电路的电磁开关构成。该电磁开关通过从电路切换部21c输入星型联结电路切换信号,切换到星型联结电路,通过输入三角联结电路切换信号,切换到三角联结电路,经由电力线35将驱动电力提供给电动马达7。
当连接图3所示的商用电源100的电路101时,星三角联结电路21d从电路切换部21c输入星型联结电路切换信号,因此切换到星型联结电路,当连接图4所示的电源车50的电缆30时,星三角联结电路21d从电路切换部21c输入三角联结电路切换信号,因此切换到三角联结电路。
定时器21e输入来自电路切换控制部21b的上述的定时器功能有效信号或者上述的定时器功能无效信号。
定时器21e在连接图3所示的商用电源100的电路101,并从电路切换控制部21b输入了定时器功能有效信号时,在经过在定时器21e预先设定的预定时间后,向电路切换部21c输出从电路切换部21c输出给星三角联结电路21d的星型联结电路切换信号切换为三角联结电路切换信号的电路切换信号。
在定时器21e预先设定的预定时间是为了以下目的而设定的,在连接图3所示的商用电源100的电路101时,禁止电动马达7在阻抗低的0转速附近从星型联结电路变为三角联结电路,抑制过电流,并且在电动马达7达到预定转速后切换到阻抗低的三角联结电路。
关于在定时器21e预先设定的预定时间,将适合电动液压挖掘机1作业的从电动马达7的0转速达到该预定转速的时间作为基准时间。基准时间是通过计算算出的或者实际测量而得到的。在设定定时器21e的预定时间时,可以具有余裕地设定得比基准时间稍微长些。关于定时器21e的预定时间,希望能够由电动液压挖掘机1的厂商等使用定时器21e所具备的未图示的设定装置预先设定。
另外,电路切换部21c通过从定时器21e输入所述电路切换信号,将三角联结电路切换信号输出到星三角联结电路21d,并且经由未图示的信号线发送连接电路切换控制部21b和电路切换部21c的星型联结电路指示信号的输入部之间的信号线中所存在的未图示的电磁开关断开的信号,使该电磁开关断开。结果,星型联结电路指示信号对电路切换部21c不导通,成为无效。
因此,电路切换部21c在从定时器21e输入电路切换信号后,将三角联结电路切换信号输出给星三角联结电路21d,星三角联结电路21d构成三角联结电路,并且直到从所述车钥匙40输出停止信号为止一直维持。
另外,当连接图4所示的电源车50的电缆30时,定时器21e从电路切换控制部21b输入上述的定时器功能无效信号,因此定时器21e不动作,所以定时器21e不向电路切换部21c输出任何信号,电路切换部21c继续向星三角联结电路21d输出三角联结电路切换信号。
星三角联结电路21d从电路切换部21c持续输入三角联结电路切换信号,因此例如即使从车钥匙40输出开始信号,也与之无关继续构成三角联结电路。
接着利用图3来说明连接商用电源100的电缆101时的动作。
商用电源100成为电缆101所具备的连接器102与电动液压挖掘机1的连接器13连接,能够供给电力的状态。
通过将连接器13和连接器102连接,将商用电源100的电力输出到控制盘20的控制装置21所具有的星三角联结电路21d,并且将连接器102的连接器内信号线102a与信号线32a、32b连接。
操作人员操作驾驶室内5的车钥匙40,输出待机信号时,控制盘20的控制装置21为启动状态,控制装置21所具有的电源判别部21a经由信号线33从车钥匙40输入待机信号。
电源判别部21a通过从车钥匙40输入待机信号,经由信号线32检测用于识别与商用电源100的电缆101连接的连接识别信号。
本实施方式中,因为商用电源100的电缆101所具备的连接器102与连接器13连接,从而信号线32的单线32a和单线32b与连接器102内的连接器内信号线102a的两端部连接,因此产生短路,单线32a和单线32b的电压相等。
因此,电源判别部21a的比较部判别单线32a和单线32b之间没有电压差,与商用电源100的电缆101连接。进而将该判别结果作为连接判别信号输出给电路切换控制部21b。
另外,电源判别部21a在将与商用电源100的电缆101连接的连接判别信号输出到电路切换控制部21b的同时,向定时器21f输出定时器计数无效信号。
这样定时器21f在连接商用电源100的电缆101期间,不进行定时器计数。
电路切换控制部21b通过输入从电源判别部21a输出的表示连接商用电源100的电缆101的连接判别信号,判断在电动马达7启动时使星三角联结电路21d为星型联结电路,将上述的星型联结电路指示信号输出到电路切换部21c。
电路切换部21c通过输入来自电路切换控制部21b的星型联结电路指示信号,将星型联结电路切换信号输出给星三角联结电路21d。
星三角联结电路21d通过输入来自电路切换部21c的星型联结电路切换信号,构成星型联结电路的电磁开关接通,构成星型联结电路。
在此,操作人员为了启动电动马达7,当操作所述车钥匙40输出开始信号时,电路切换控制部21b从车钥匙40经由信号线36输入开始信号,将定时器功能有效信号输出给定时器21e。
定时器21e输入电路切换控制部21b的定时器功能有效信号,在经过在定时器21e预先设定的预定时间后,向电路切换部21c输出切换为三角联结电路的电路切换信号。
电路切换部21c在定时器21e输入定时器功能有效信号后,达到在定时器21e中预先设定的预定时间的期间,将星型联结电路切换信号输出到星三角联结电路21d,星三角联结电路21d在定时器21e输入定时功能有效信号后达到在定时器21e预先设定的预定时间的期间构成星型联结电路。
并且,电路切换部21c在达到在定时器21e预先设定的预定时间后,从定时器21e输入电路切换信号,由此将三角联结电路切换信号输出到星三角连联结电路21d,并且通过未图示的电磁开关切断从电路切换控制部21b输出的星型联结电路指示信号,对于电路切换部21c成为无效。
通过来自定时器21e的电路切换信号,切断来自电路切换控制部21b的星型联结电路指示信号,结果,电路切换部21c不向星三角联结电路21d输出星型联结电路切换信号。与此同时将三角联结电路切换信号输出到星三角联结电路21d。进而操作人员操作车钥匙40,直到输出停止信号为止持续输出三角联结电路切换信号,星三角联结电路21d继续构成三角联结电路。
根据图3所示的本实施方式,在连接商用电源100的电缆101时,在电动马达7从0转速达到预定的转速的期间,星三角联结电路21d构成星型联结电路,通过定时器21e在经过定时器21e的预定时间后,切换为三角联结电路。结果,在电动马达7的阻抗低的0转速附近构成比三角联结电路高的3倍阻抗的星型联结电路,与三角联结电路相比能够抑制大电流。
另外,定时器21e在达到在定时器21e预先设定的预定时间后,从星型联结电路切换为三角联结电路,因此与星型联结电路相比,阻抗降低为1/3,电动马达7的电流值增加到3倍。结果,得到电动液压挖掘机1进行操作所需要的扭矩。
接着利用图4来说明本实施方式连接电源车50的电缆30时的动作。
电源车50的电缆30所具备的连接器62与电动液压挖掘机1的连接器13连接,成为能够提供电力的状态。并且电源车50的逆变器51的电缆31所具备的连接器61与电动液压挖掘机1的连接器60连接,成为能够对驾驶室5内的车钥匙40的待机信号以及停止信号、来自控制装置21的电源判别部21a的逆变器启动信号进行通信的状态。
通过连接连接器13和连接器62,将电源车50的电池52的电力输出到控制盘20的控制装置21所具有的星三角联结电路21d。
操作人员操作驾驶室5内的车钥匙40,当输出待机信号时,控制盘20的控制装置21成为启动状态,控制装置21所具有的电源判别部21a经由信号线33从车钥匙40输入待机信号。
电源判别部21a通过输入来自车钥匙40的待机信号,经由信号线32检测用于识别与电源车50的电缆30连接的连接识别信号。
本实施方式中,因为将电源车50的电缆30所具备的连接器62与连接器13连接,所以信号线32的单线32a和单线32b未被连接器62短路,单线32a的电压和单线32b的电压不同。
因此,电源判别部21a的比较部判别在单线32a和单线32b之间有电压差,连接了电源车50的电缆30。并且,将该判别结果作为连接判别信号输出到电路切换控制部21b。
另外,电源判别部21a将连接电源车50的电缆30的连接判别信号输出给电路切换控制部21b。
电路切换控制部21b输入从电源判别部21a输出的、表示连接了电源车50的电缆30的连接判别信号,在电动马达7启动时为了使星三角连接电路21d成为三角连接电路,将所述三角连接电路指示信号输出到电路切换部21c。
电路切换部21c通过输入来自电路切换控制部21b的三角联结电路指示信号,将三角联结电路切换信号输出到星三角联结电路21d。
星三角联结电路21d通过输入来自电路切换部21c的三角联结电路切换信号,构成三角联结电路的电磁开关接通,构成三角联结电路。
这里,操作人员为了启动电动马达7,当操作上述车钥匙40,输出开始信号时,电路切换控制部21b将定时器功能无效信号输出到定时器21e。
定时器21e输入电路切换控制部21b的定时器功能无效信号,不对电路切换部21c进行输出。
由此,电路切换部21c对星三角联结电路21d持续输出三角联结电路切换信号,直到通过操作人员的操作车钥匙40输出停止信号为止。
星三角联结电路21d通过输入来自电路切换部21c的三角联结电路切换信号,构成三角联结电路的电磁开关接通,构成三角联结电路。另外,在通过操作人员的操作车钥匙40输出停止信号之前,电路切换部21c持续输出三角联结电路切换信号,并且持续构成三角联结电路。
另外,当操作人员为了启动电动马达7,操作上述的车钥匙40,输出开始信号时,电源判别部21a将上述的定时器计数有效信号输出到定时器21f。
电源判别部21a在经过在定时器21f预先设定的预定时间后,通过从定时器21f输入计数结束信号,判断星三角联结电路21d已经构成为三角联结电路,将逆变器启动信号输出到电源车50的逆变器51。
电源车50的逆变器51通过输入从电源判别部21a输出的逆变器启动信号而启动,例如一边进行所述的V/F控制,一边经由电缆30将电力提供给电动马达7。
在连接图4所示的电源车50的电缆30时,通过电源车50的逆变器51,电动马达7由0转速进行增速,在达到预定转速后,星三角联结电路21d也继续构成三角联结电路。结果,由于不从星型联结电路切换到三角联结电路,所以不会产生由于星三角联结电路21d的电磁开关的开关动作而造成的冲击电压,从而能够抑制对于逆变器51的过电流。
另外,星三角联结电路21d在通过定时器21f构成三角联结电路后,启动逆变器51,因此在逆变器51开始电流的供给时,星三角联结电路21d已经构成三角联结电路,从而不会产生由于三角联结电路的电磁开关的开关动作而造成的冲击电压,并能够抑制对于逆变器51的过电流。
根据这种结构的本实施方式,当电源车50的电缆30与连接器13连接时,在电动马达7启动时以及电动马达7持续驱动的期间,控制装置21只对星三角联结电路21d的三角联结电路有效。这样,在作为电动马达的电源将商用电源和电源车进行合用时,在将电源车50作为电源进行连接时,能够不使用电抗器地伴随电动马达7的启动来抑制星三角联结电路21d中产生的过电流。结果,由于不使用电抗器因此能够将设备费用抑制为低价格,还能够有效地利用设置空间,例如分配给其他的设备。
并且,为了启动电动马达7,操作人员操作车钥匙40,输出开始信号时,电源判别部21a在星三角联结电路21d切换为三角联结电路后,将逆变器启动信号输出到电源车50的逆变器51。由此,当星三角联结电路21d切换到三角联结电路时,不从电源车50的逆变器51提供电力,能够不使用电抗器来抑制切换到三角联结电路时所产生的过电流。

Claims (2)

1.一种电动建筑机械,其经由电缆能够与商用电源连接,并且经由电缆能够与具备电池和与所述电池连接的逆变器的电源车连接,
该电动建筑机械具备:行驶体;在所述行驶体上具备的旋转体;在所述旋转体上具备的作业装置;形成所述行驶体、所述旋转体、所述作业装置各自的驱动源,被提供所述商用电源或者所述电源车的所述电池的电力的电动马达;具有用于控制所述电动马达的驱动的星三角联结电路以及用于指示所述星三角联结电路的切换的电路切换部的控制装置;以及将所述商用电源的电缆或所述电源车的电缆与所述控制装置连接的连接部,
所述电动建筑机械的特征在于,
所述控制装置具有:电源判别部,其判别所述商用电源的电缆或所述电源车的电缆中的哪一个与所述连接部连接;电路切换控制部,其根据来自所述电源判别部的信号来控制所述电路切换部,
所述电路切换控制部在由所述电源判别部判别为所述商用电源的电缆与所述连接部连接时,在所述电动马达启动时控制所述电路切换部,以使所述星三角联结电路成为星型联结电路,
所述电路切换控制部在由所述电源判别部判别为所述电源车的电缆与所述连接部连接时,在所述电动马达启动时控制所述电路切换部,以使所述星三角联结电路成为三角联结电路,并且控制所述电路切换部,以便在所述电动马达持续驱动的期间维持所述三角联结电路。
2.根据权利要求1所述的电动建筑机械,其特征在于,
所述控制装置具有定时器,其在所述电源判别部判别为所述电源车的电缆与所述连接部连接时,在所述星三角联结电路成为所述三角联结电路之后,进行控制所述逆变器的处理以便从所述电源车的所述电池提供电力。
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