一种柴电混合动力双电源切换和互锁保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及全自动一体式凿岩钻机电气控制系统技术领域，尤其涉及一种全自动一体式地下凿岩钻机的柴电混合动力双电源切换和互锁保护电路。


背景技术：

2.目前凿岩自动钻机产品广泛应用于各类矿山开采、隧道筑路、铁路锚固、工程建设、水电工程等机械化工程，其应用范围遍及部队及各民用等多个领域。
3.近年来，市场对钻机运行节能方面提出了更高的要求，单纯的燃油发动机作为动力源的配置系统已不能适应环境保护绿色节能的发展需要，因此，柴电混合动力的双系统配置成为全自动一体式地下凿岩钻机的市场发展趋势。一般情况下，行走状态使用发动机动力系统，工作状态下使用电力电源供电系统，节约能源的同时有效减少设备对地下工作环境的污染程度，取得非常好的社会效益。
4.但是目前现有技术中配套的机组电气控制系统存在有以下不足：
5.一，电力电网与蓄电池双电源切换时控制保护功能不到位，缺乏有效合理的互锁保护机制；
6.二，没有配置充电装置回路，当配套蓄电池电量不能满足机组用电时不能实时对蓄电池进行有效充电。
7.因此经常会出现现场工作人员误动作以及设备不能正常运行的情况，存在极大的安全隐患，甚至造成严重的安全生产责任事故。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于提供一种柴电混合动力双电源切换和互锁保护电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种柴电混合动力双电源切换和互锁保护电路，包括：分别与电力电源回路和蓄电池回路连接的双电源切换互锁保护回路，所述双电源切换互锁保护回路包括电动机控制回路和发动机控制回路，所述蓄电池回路中包括蓄电池；
11.其中，所述电力电源回路中包括有用于分配电能、保护线路及保护电源设备的主电源进线保护断路器，该主电源进线保护断路器还内置有欠压脱扣器；所述发动机控制回路包括有发电机励磁回路继电器k1；
12.该发电机励磁回路继电器k1：
13.其线圈并接于发电机励磁l端和点火开关s1的acc接线柱之间；
14.其第二常开辅助触点k1-2串接于电动机控制回路的公共线路中，用以实现发动机运行时不允许电动机启动的保护互锁功能；
15.其第三常开辅助触点k1-3串接于发动机启动马达m1线圈回路，用以实现发动机自身的启动保护功能；
16.所述电动机控制回路中配置有电力电源合闸信号继电器k2，其常闭辅助触点k2-1串接于发动机控制回路中，用以实现当电力电源回路合闸状态时不允许发动机启动的保护互锁功能。
17.进一步地，所述发电机励磁回路继电器k1上设置有第一常开触点k1-1；所述欠压脱扣器，其线圈本体安装于主电源进线保护断路器内，且其线圈线路与所述发电机励磁回路继电器k1的第一常开触点k1-1串接后，直接并接于蓄电池正负极，用以实现断路器的欠电压保护功能。
18.进一步地，上述还包括充电装置回路，所述充电装置回路包括单组输出蓄电池充电器，其ac220v输入端并接于电力电源回路，dc24v输出端直接并接于蓄电池的电源两端。
19.进一步地，所述充电装置回路包括双向电源总开关sa，且双向电源总开关sa串接于蓄电池正负电源回路。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型，当电力电源回路合闸情况下，不允许发动机控制回路中的发动机启动；当发动机控制回路中发动机启动情况下，不允许电力电源回路合闸；发动机控制回路中发动机启动完全后，启动马达有效退出启动状态；同时通过充电装置回路的合理接入以保证整机的正常工作条件，以及整机停运状态下蓄电池回路具有防漏电的功能。
22.通过一系列完备的运行控制保护机制，有效防止现场工作人员误动作，降低设备故障率，消除电气控制系统存在的安全隐患，降低了生产安全责任事故的发生。
附图说明
23.图1为本实用新型的柴电混合动力双电源切换和互锁保护电路的结构框图；
24.图2为本实用新型的柴电混合动力双电源切换和互锁保护电路具体实施图。
25.图中：1、电力电源回路；2、电动机控制回路；3、充电装置回路；4、蓄电池回路；5、发动机控制回路；6、双电源切换互锁保护回路。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参阅图1-图2，本实用新型提供一种技术方案：
28.一种柴电混合动力双电源切换和互锁保护电路，包括：分别与电力电源回路1和蓄电池回路4连接的双电源切换互锁保护回路6，所述双电源切换互锁保护回路6包括电动机控制回路2和发动机控制回路5，所述蓄电池回路4 中包括蓄电池；
29.其中，所述电力电源回路1中包括有用于分配电能、保护线路及保护电源设备的主电源进线保护断路器，该主电源进线保护断路器还内置有欠压脱扣器；所述发动机控制回路5包括有发电机励磁回路继电器k1；
30.该发电机励磁回路继电器k1：
31.其线圈并接于发电机励磁l端和点火开关s1的acc接线柱之间；
32.其第二常开辅助触点k1-2串接于电动机控制回路2的公共线路中，用以实现发动机运行时不允许电动机启动的保护互锁功能；具体达到的效果为：当发动机处于停机状态时，发电机励磁回路继电器k1线圈处于等电位状态，其第二常开辅助触点k1-2闭合，此时电力电源回路1中电动机允许启动；反之，当发动机处于运行状态时，发电机励磁回路继电器k1线圈处于等电位状态，其第二常开辅助触点k1-2断开，此时电力电源回路1中电动机不允许启动；
33.其第三常开辅助触点k1-3串接于发动机启动马达m1线圈回路，用以实现发动机自身的启动保护功能；具体达到的效果为：当发动机启动过程中，启动转速还未达到启动完全转速时，此发电机励磁回路继电器k1线圈处于得电状态，其第三常开辅助触点k1-3闭合，发动机启动回路接通，发动机启动进行中；当发动机启动完全，启动转速达到启动完全转速时，此发电机励磁回路继电器k1线圈处于等电位状态，其第三常开辅助触点k1-3断开，从而断开发动机启动回路，则发动机启动马达m1线圈处于等电位状态，则启动马达退出，实现启动保护功能。
34.在实施时，所述电动机控制回路2中配置有电力电源合闸信号继电器k2，其常闭辅助触点k2-1串接于发动机控制回路5中，用以实现当电力电源回路 1合闸状态时不允许发动机启动的保护互锁功能。具体达到的效果为：当电力电源回路1处于合闸状态时，此电力电源合闸信号继电器k2线圈得电，其常闭辅助触点k2-1断开，此时发动机控制回路5中不允许启动马达m1线圈得电，则发动机不允许启动；反之，当电力电源回路1处于分闸状态时，此电力电源合闸信号继电器k2线圈处于等电位状态，其常闭辅助触点k2-1闭合，此时发动机控制回路5中允许启动马达m1线圈得电，则发动机允许启动。
35.具体的，所述发电机励磁回路继电器k1上设置有第一常开触点k1-1；所述欠压脱扣器，其线圈本体安装于主电源进线保护断路器内，且其线圈线路与所述发电机励磁回路继电器k1的第一常开触点k1-1串接后，直接并接于蓄电池正负极，用以实现断路器的欠电压保护功能。
36.欠压脱扣器的作用：当发动机处于停机状态时，发电机励磁回路继电器 k1线圈得电，其第一常开辅助触点k1-1闭合，欠压脱扣器线圈电源回路接通，因此欠压脱扣器线圈得电，此时主电源进线保护断路器允许合闸；反之，当发动机处于运行状态时，发电机励磁回路继电器k1线圈处于等电位状态，其第一常开辅助触点k1-1断开状态，欠压脱扣器线圈电源回路断开，欠压脱扣器线圈处于等电位状态，此时主电源进线保护断路器必须处于分闸状态，且不允许合闸。
37.具体的，还包括充电装置回路3，所述充电装置回路3包括单组输出蓄电池充电器，其ac220v输入端并接于电力电源回路1，dc24v输出端直接并接于蓄电池的电源两端。
38.充电装置回路3的作用：
39.其一，在发动机停机，发电机g1不发电情况下，通过接入的电力电源给蓄电池进行实时补充电；
40.其二，在蓄电池供电能力不足时，能够给蓄电池实时充电，还可以直接给dc24v控制回路和照明回路供电，起到在电力电源回路1和蓄电池回路4 双电源切换时，其控制元件选型的电源一致性，达到保证全自动一体式地下凿岩钻机机组电源的连续供电和安全高效运行的效果。
41.其中，蓄电池用于当启动发动机时给起动机m1供电，当发电机g1过载时，可以协助发电机g1向用电设备供电；当发电机g1不发电或电压较低时，向用电设备提供后备电源。
42.进一步地，所述充电装置回路3包括双向电源总开关sa，且双向电源总开关sa串接于蓄电池正负电源回路。作用是，用于机组停运时断开蓄电池电源，起到有效防止蓄电池漏电。
43.综上：本实用新型一种柴电混合动力双电源切换和互锁保护电路，当电力电源回路1合闸情况下，不允许发动机控制回路5中的发动机启动；当发动机控制回路5中发动机启动情况下，不允许电力电源回路1合闸；发动机控制回路5中发动机启动完全后，启动马达m1有效退出启动状态；同时通过充电装置回路3的合理接入以保证整机的正常工作条件，以及整机停运状态下蓄电池回路4具有防漏电的功能；
44.通过一系列完备的运行控制保护机制，有效防止现场工作人员误动作，降低设备故障率，消除电气控制系统存在的安全隐患，降低了生产安全责任事故的发生。
45.本实用新型中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。