交交變頻系統(tǒng)及其在礦井提升機(jī)應(yīng)用研究

國(guó)內(nèi)礦井提升機(jī)現(xiàn)狀。目前國(guó)內(nèi)有實(shí)力的煤礦廠都已經(jīng)投入使用了一些交交變頻供電的同步機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，但目前仍以進(jìn)口國(guó)外的設(shè)備為主，國(guó)內(nèi)的自組研究和生產(chǎn)仍顯不足。但國(guó)內(nèi)在相關(guān)領(lǐng)域理論與應(yīng)用研究的不斷進(jìn)步為國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)提供了相應(yīng)的理論與技術(shù)支撐。①交交變頻電控裝置的控制理論、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃和元器件選型計(jì)算等方面研究卓有成效；②對(duì)交交變頻供電的同步機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中矢量控制技術(shù)研究取得了新的成就和突破。③對(duì)液壓制動(dòng)閘控制、提升容器的位置控制、多重的提升速度監(jiān)視、特定要求的提升信號(hào)，一些特殊保護(hù)等研究取得新成績(jī)。④對(duì)由于交交變頻的正弧波形畸變而造成電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生附加力矩和附加損耗的設(shè)計(jì)有了新的進(jìn)展。⑤生產(chǎn)交交變頻系統(tǒng)所需要的附屬設(shè)備如整流變壓器，快速開(kāi)關(guān)和高低壓開(kāi)關(guān)柜等產(chǎn)品國(guó)內(nèi)都已經(jīng)有了定型的，規(guī)格品種齊全的產(chǎn)品，且在性能與質(zhì)量上都有了很大的提升。
（二）交交變頻系統(tǒng)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用。礦井提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備,關(guān)系到整個(gè)煤礦生產(chǎn)的安全。因此,要求礦井提升機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)具有安全可靠、運(yùn)行高效且定位準(zhǔn)確的能力。我國(guó)有一千多臺(tái)礦井交流提升機(jī),交交變頻系統(tǒng)在礦井提升機(jī)中的得到了廣泛的應(yīng)用。交交變頻系統(tǒng)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用主要可以概括為無(wú)環(huán)流交交變頻器，全數(shù)字交交變頻器，正弦波交交變頻器在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用。根據(jù)提升機(jī)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)及爬行的工況需要,環(huán)流交交變頻器系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成一個(gè)輸出頻率固定,且很低(2－5Hz),而輸出電壓是可連續(xù)改變的動(dòng)力電源主電路如下圖所示,它是由3個(gè)半波無(wú)環(huán)流可逆整流電路構(gòu)成的一個(gè)輸出三相低頻的電路,也稱(chēng)三相半波交交變頻器。
根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，交交變頻在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)主要為，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)由主軸裝置、動(dòng)力站、變頻柜、控制臺(tái)和在線檢測(cè)監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成。主軸裝置由主軸、筒殼、支輪、制造輪、軸承座等部件組成，動(dòng)力站是由主電機(jī)、制動(dòng)器、減速器和底座等組成；變頻柜是動(dòng)力站的能力供給單元，通過(guò)它可以將輸入工頻電能轉(zhuǎn)換成頻率可調(diào)的電能提供給交流電動(dòng)機(jī)；控制臺(tái)是整個(gè)礦井提升機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)的控制核心，通過(guò)它可以設(shè)定系統(tǒng)的工作方式和控制方式，可以發(fā)布系統(tǒng)的各種控制命令，可以接受變頻柜和動(dòng)力站的各種回饋信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)提升機(jī)啟動(dòng)、加速、平穩(wěn)運(yùn)行、減速、停車(chē)以及緊急制動(dòng)等各種控制功能。
交交變頻系統(tǒng)的發(fā)展極其在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用，既節(jié)約了電能，又提高了其速度和運(yùn)行質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)速，也延長(zhǎng)其使用壽命。我們相信交交變頻系統(tǒng)理論及相關(guān)配套技術(shù)的進(jìn)一步持續(xù)發(fā)展將為礦井提升機(jī)技術(shù)的更新，性能的提升發(fā)揮積極的推動(dòng)作用。