工程机械作为工程设备行业的重要组成部分，在国家的发展和建设中发挥着至关重要的作用，各国都高度重视工程机械的发展。工程机械的数量和质量反映了国家实力和技术水平，是综合实力的重要体现。从目前的情况来看，工程机械的发展主要致力于解决以下问题：（1)降低能耗，减少污染物排放；(2)提高机械性能和效率；(3)改善操作人员的工作环境；(4）改善机械的自动化.智力水平。挖掘机是工程机械中广泛使用的一种，是工程建设中的主要机型之一。

    现有的挖掘机主要由发动机驱动液压泵，驱动液压缸和液压电机，然后驱动执行部件完成操作。液压系统的结构如下，工作装置由3或4个液压缸驱动（由1或2个液压缸驱动），旋转装置由一个液压电机驱动，行走装置由两个液压电机驱动。能量通过飞轮的机械能-液压能-执行部件的机械能，导致能量损失和浪费。

    新的电动挖掘机设计理念，完全抛弃了现有挖掘机的驱动模式，利用电机直接驱动执行部件完成操作。

    整体结构设计，设计的基本思路是用电机代替原来的液压装置来驱动工作部件，从而完成挖掘机的电动改造。以铲斗11的驱动设计为例，伺服电机14安装在铲斗的驱动螺杆装置13上，通过减速器连接固定。螺杆机构的两端安装在原液压缸的位置，以执行膨胀驱动功能。斗杆10和移动臂9的驱动相似。除了工作装置外，电动挖掘机的旋转和行走装置也进行了改造和设计。旋转装置的液压电机由电机取代，驱动减速器驱动整个汽车3旋转。对于行走部分，两侧的轨道由两个电机驱动，通过控制电机实现直线行走.转弯和原地转弯，满足作业任务的要求。

    伺服电机分别具有三个自由度.7.14驱动，电机17驱动旋转部分的一个运动，驱动轮1驱动行走部分两侧的履带，两个伺服电机16(1).16（2）完成。操作装置的动作包括铲斗11的旋转.斗杆10的转动.通过伺服电机的正反转控制，动臂9的升降由丝杠机构的伸缩实现，其中电机6驱动丝杠机构5实现动臂9的升降动作，电机7驱动丝杠机构8实现斗杆10的旋转，电机14驱动丝杠机构13驱动连杆12实现铲斗的旋转。旋转装置动作简单，只有一个自由度，通过伺服电机17驱动减速器18驱动旋转装置19旋转，从而实现上车3的旋转。行走装置的两个履带由两个伺服电机16独立驱动，通过控制伺服电机的速度，通过控制柜提供20个旋转接头提供整机的直线行走和旋转运动。电机的所有电源均由机载电池组15提供，通过控制柜2实现电源分配，同时为驾驶室4提供空调.风扇.照明用电。

    由于设计方案中电机较多，控制方案对电机的控制要求较高。下面分析了各电机的控制特性。

    电机6和电机16是两个驱动电机，其中电机6作为动臂驱动电机，动臂由两个电机驱动（两个电机需要同步）；对于行走驱动，两个电机需要独立驱动，因为两个轨道需要以不同的速度转动或转动（可调）。

    可以看出控制系统的机构，每台电机的电能由控制柜分配，以实现工作装置的挖掘和卸载.回转装置的回转.对于行走装置的直线和转弯，每台电机需要进行正向和反向切换，其控制信号由操作室中的手柄和按钮控制。所有伺服驱动器都可以放置在置。

    电动挖掘机的优点

    与普通挖掘机相比，电动挖掘机具有以下优点：

    (1)电动挖掘机输入的电能直接转化为驱动工作装置的机械能，减少了中间过程中的能量转换次数和能量损失，节能效果明显；

    (2)以电为驱动能源的电动挖掘机，真正实现了零排放、清洁环保；

    (3)以电机为驱动源，与发动机相比，噪音低，维修方便，减少了发动机漏油造成的油污，改善了工作环境；

    (4)与液压系统相比，电更可靠，降低了维护成本；

    (5)电动挖掘机在工作过程中不耗油，提高了能源利用率，降低了日常运行成本；

    （6）电机的控制理论比较成熟。电机驱动工程机械，便于实现工程机械的自动化和智能化。如果使用上位机进行控制，可以实现智能机组的控制，完成自动操作；

    （7）随着能源问题的日益突出和环境保护的严峻形势，电动工程机械是一种能够有效解决能源和环境问题的机械，具有广阔的发展前景。