煤矿提升机变频电控系统中制动单元的过电压故障分析及其改进.pdfVIP

维普资讯 第 4期 工 矿 自 动 化 NO．4 2008年 8月 IndustryandM ineAutomation Aug．2008 文章编号 ：1671—251X(2008)04—0113—03 煤矿提升机变频电控系统中制动单元的 过电压故障分析及其改进 刘瑞虎 ， 李 忠 ， 孔祥泉 (西安科技大学电气与控制学院，陕西 西安 710054) 摘要 ：文章从变频器主电路及制动时能量转化关系出发 ，简要 阐述 了制动单元的工作原理和制动电阻的 选择方法。针对某矿提升机变频电控系统制动单元频发故障的情况，分析 了故障原 因，并根据现场实际运行 工况重新设计 了制动单元 ，审核 了制动 电阻容量 。经改造后的煤矿提升机 变频 电控 系统运行 良好 。 关键词 ：煤矿 ；提升机 ；变频器；制动单元 ；制动 电阻；过 电压 中图分类号 ：TD534．5 文献标识码 ：B 升电压 的产生及处理方法 ，并根据现场实际运行工 0 引言 况，重新设计 了制动单元 ，经过实际运行 ，效果 良好 。 提升机是矿井上下运输的咽喉，它的安全运行 1 变频器主 电路及制动时能量的转化关 系 直接影响矿井的正常生产和工矿企业的经济效益。 变频器已广泛应用在三相交流电动机拖动的提升机 低压变频器通常是将 380～420V交流电源经 调速系统中，制动单元和能耗 电阻作为其附属设备 过整流回路后变成 540V左右的直流电压 ，再 由大 起着相 当重要 的作用 。制动单元一旦发生故障，就 功率模块 (IGBT或 GTR)构成 的三相逆变桥逆变 会使整个提升系统处于瘫痪 ，更严重的是有可能损 成 电压 、频率均可调整的交流 电压供给异步电动机 坏变频器，因此 ，合理地设计制动单元 ，选择、计算制 使用。当电动机减速制动时，电动机工作在再生制 动单元的容量和制动电阻值非常重要 。 动状态 ，电动机 向变频器 回馈能量 ，这些能量一般储 宝鸡北马坊煤矿提升机 电动机为 Y315LI一8 存在变频器储能元件中，如不及时处理，会使直流侧 型 ，额定功率为 9OkW ，额定 电压为 380V，额定电 电压急剧上升 ，损坏变频器元器件。为 了抑制该 电 流为 179．3A，于 2007年 1月对其改造 ，用变频调 压的上升 ，若增大电容 C，则势必使变频器体积过于 速电控系统代替原有 的TKD型 电控系统 ，运行情 庞大，而且电容过大将增加对 电网的污染。综上所 况 良好。但近期 ，变频调速 电控系统的制动单元连 述 ，采用 图1中虚线框所示的泵升 电压抑制电路将 续 2次烧毁，且制动电阻发红 ，损坏变频器 ，严重影 这部分能量释放 ，可确保在整个制动过程 中直流侧 响了矿井的正常生产。 电压在安全范围内。泵升电压抑制 电路原理如图 2 本文针对上述问题，系统地分析了故障原因，从 所示 。 变频器主电路及制动时能量的转化关系出发 ，简要 如果忽略电动机定、转子等发热以及转换过程 介绍了电动机工作在发电状态时变频器直流母线泵 的其它损耗 ，则在整个制动过程 中存在 以下能量转 化关系L1]： 收稿 日期 ：2008—03—13 rf 1