变频绞车在煤矿提升系统中的应用研究.pdfVIP

应用技术 ChinascienceandTechnologyReview ●I 变频绞车在煤矿提升系统中的应用研究 王明亮 马喜明 (郑州煤炭工业 (集团)有限责任公司米村煤矿 452370) [摘 要]在煤矿生产系统中煤矿提升绞车担负着煤矿的运输任务，是提升煤炭、矸石、材料及运送人员的关键设备。全数字变频绞车电控系统能够实现无级 调速 ，降低能耗，故障少，维护方便等 良好效果，使煤矿绞车系统迈上了一个新的台阶。 [关键词】绞车；变频t提升 l中图分类号：TD633 文献标识码；A 文章编号：1009~914X(2013)21—0277一O1 ’ ，f： ， r r j _ r 1 一 ． 煤矿提升绞车系统中变频的工作原理 3．2辨识运行直接转矩控制的完美的性能是基于准确的电机模型，这个 变频器是通过改变 电机定子供电频率来改变电机的转速，以实现绞车的调 模型是在电机辨识运行中确立的：在传动启动过程中，变频器带动电机运行约 速 。 一 分钟 。控制电路监视在运行中电机的反应，建立并优化 电机的数学模型。 1．1绞车电机作为电动机的过程 ，即正常的逆变过程。该过程主要由整流、 3．3零转速满转矩变频器带动的电机能够获得在零速时电机的额定转矩。 滤波和正常逆变三大部分组成。其中正常逆变过程是其核心部分，它改变 电机 3．4直流励磁 当选择了直流励磁功能后，变频器在启动前可自动给电机 定子的供电频率，从而改变输出电压，起到调速作用。 励磁，这个特陛保证有足够高的启动转矩 ，甚至200％的电机额定转矩。例如，通 1．2绞车电机作为发电机的过程，即能量 回馈过程。该过程主要 由整流、 过调整预励磁时间，有可能在机械抱闸释放的时候已经建立起转矩以保持 电机 回馈逆变和输出滤波三部分组成。其中该部分的整流是 由正常逆变部分中 不会转动 IGBT~续流二极管完成。二极管为隔离二极管，其主要作用是隔离正常逆变部 3．5 自动启动。变频器的自动启动功能超过一般变频器的提升启动和积 分和 回馈逆变部分。电解电容的主要作用是为回馈逆变部分提供—个稳定的电 分启动的性能。DTC控制方式动态性能 良好，能在几毫秒测出电机的状态，在任 压源 ，保证逆变部分运行更可靠。回馈逆变部分是整个 回馈过程的核部分，该部 何条件下追踪启动。 分实现回馈逆变输出电压相位与电网电压相位的一致。因为回馈逆变输出的是 3．6磁通制动。变频器能通过提高电机的磁场来提供足够决的减速 当增 调制波，为保证逆变的正常工作以及减少对电网的污染，加了一个输出滤波部 加电机磁通后，电机在制动过程中产生的能量能够被转化为电机的发热能量。 分，使该系统的可靠性更加稳定。见于矿区电压的波动性可能比较大的事实，由 变频器持续监视电机的状态，在磁通制动时也不停止监视。因此，磁通制动也能 于变频器的回馈条件是要和电网电压有—个固定电压差值，假若某时刻网电电 用于停止电机和从一个转速变换到另一个转速 。后者用直流注入制动是不可能 压 比较高，再加上回馈时的固定电压差值，此时变频器的母线电压就会达到一 实现的。磁通制动与直流注入制动相比还有其它一些优点：1)在停止命令给出 个比较高的电压值，如果再有重车下滑，则母线电压会更高，此时的高电压就有 后，制动迅速启动。在直流注入制动中，在停止命令给出后通常有5o0畸延时， 可能威胁到变频器的大功率器件的安全，为此，该系统又加了—个