国外引进交—交变频提升机国产化改造实践 .pdfVIP

学兔兔 煤 炭 工 程 2011年第9期 国外引进交一交变频提升机国产化改造实践 丛子月 ，谭国俊 ，何凤有 (1．永城煤电控股集团有限公司，河南永城 476600； 2．中国矿业大学，江苏徐州 221008) 摘 要：随着电力电子技术和现代电机控制理论的迅速发展，对于矿井提升机系统，采用交 一 直一交变频同步电机驱动与PLC技术相结合的控制方案，实现提升机系统的全速、满载、全 自动运行，是十分理想的控制策略。针对陈四楼矿原交一交变频提升系统的不足，对系统进行国 产化改造。经现场运行证明，该国产化改造方案具有极大的应用与推广价值。 关键词：交一交变频；矿井提升机；国产化；矢量控制 中图分类号：TD534 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2011)09-0060-03 2O世纪9O年代中后期，在我国煤炭工业的提升机控制 ③原控制系统采用的是16位SIMADYN—D，软件版本也较 系统和冶金行业的轧机控制系统中，由于国内技术的局限 早，国内熟悉的人越来越少，且系统备件通用性差，价格 性，大量从国外公司如西门子、ABB等公司引进了大功率 较高，比较难购；④原系统故障诊断能力差，难以判断硬 交一交变频调速控制系统。 件故障的准确位置和故障类型，严重影响对故障的排除和 随着科学技术的进步和电力电子技术的不断发展，当 预报。由于以上原因，对陈四楼矿主井提升机控制系统进 时引进的交一交变频调速系统的缺点就暴露出来，主要有 行改造是十分必要和迫切的。 以下几个问题：①由于西门子与ABB公司产品的升级换 目前，同步电机调速系统主要采用交一直一交变频调 代，导致原引进的交一交变频系统备件停产，加上设备运 速系统，两种变频调速系统性能的对比见表1。随着全控功 行时间长，故障率逐年增加；②采用交一交变频控制的提 率器件的发展而Et趋成熟，当前的研究热点主要集中在对 升机系统，采用晶闸管这种非线性半导体达到电力变换的 于不同的应用场合采用合理的拓扑结构、高能量密度功率 目的，系统谐波含量高，对电网污染大，需要配备专门的 体以及减小开关损耗、提高波形质量等方面。由于其优越 滤波装置才能保证系统的可靠运行；③电机启动电流大， 的网侧和阀侧性能，现今取代交交变频装置已成为不争事 功率因数低，无功冲击大。因此，对引进的交一交变频系 实。国内外权威专家预测，在今后相当长的一段时间内， 统进行改造势在必行。 交直交高压大功率变频传动装置将在节能、增产、安全和 1 项目背景 高效等方面为工业界带来革命性的改变。当前能够为大功 率提升机系统提供该设备的主要有西门子、ABB公司和中 陈四楼矿主井提升机系统采用德国GHH一4×4四绳摩 国矿业大学。通过对产品性能、价格进行比较，陈四楼矿 擦内装式绞车，滚筒直径4m，采用双箕斗提升方式，单斗 主井提升机电控系统改造最终选用中国矿业大学提供的技 提升额定重量23．5t，主电机为西门子双绕组电机，电机功 术方案。 率为2600kW，定子电压为2×1460V，定子电流为2× 表1 两