两象限电牵引采煤机的四象限改造.pdfVIP

学兔兔 第3期(总第166期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．3 2011年6月 MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION Jun． 文章编号：1672—6413(2011)03—0182—02 两象限电牵引采煤机的四象限改造 倪 强 (江苏沛县大屯煤电公司设备租赁站，江苏 沛县 221611) 摘要：两象限采煤机在大倾角工作面向上运行割煤时，采煤机的牵引力可以确保煤机克服上行牵引阻力和割 煤阻力，而当采煤机在下行割煤时，因自重和下滑力的作用会自行加速，导致采煤机下滑并且失控。两象限 改造为四象限变频器调速后，采煤机在大倾角采煤工作面运行时可以实现牵引电机在四象限范围运行，能有 效克服下行采煤时的自行加速和失控等问题，并且可以把制动时产生的能量回馈到电网，这样既可以确保采 煤机可靠运行，又能起到节能作用。 关键词：电牵引采煤机；四象限变频器；改造 中图分类号：TD421．6 文献标识码：B 0 引言 电转化成电压和频率都可以调整的交流电，控制交流 江苏沛县大屯煤电公司在2004年定购了3台太 电动机。因为这种变频器只能工作在电动的状态，所 原矿山机器集团生产的MGTY一250／600—1．1D两象 以称为两象限变频器。 限电牵引采煤机，主要配套 1．8 m一3．5 m采高的中 两象限变频器通常分为4部分：整流单元、高容 厚煤层综采工作面使用。从现场使用情况来看，该采 量电容 (滤波单元)、逆变器和控制器。两象限变频 煤机机械部分比较可靠，电控系统为机载ACS800— 器 (交一直一交)的主要结构框图如图1所示。 120型交流变频调速器，一拖二牵引方式，可实现功 P 率平衡。该机组在角度较小的工作面使用时，电控系 j j 统比较稳定；在工作面倾角大于18。时，采煤机频繁 R 一钿J J J u 出现变频器母线过压故障而紧急停车，极大地影响了 S T 采煤工作效率，并给采煤工作带来安全隐患。因采煤 工作面倾角较大，采煤机下行割煤时，在自重和下滑 j —．-一 I l l l 力的作用下会自行加速，当采煤机试图超过当前给定 的速度时，牵引电机便会工作在二、四象限内而再生 图 1 两象限变频器 (交一直 一交)的主要结构框图 发电，导致变频器母线电压升高，最终采煤机因变频 。 因为两象限电牵引采煤机的变频器采用的是二极 器母线电压过高而故障停车。 管整流桥，因此无法实现能量的双向流动，所以就没 四象限采煤机的变频调速器带有能量回馈单元， 有办法将电机回馈系统的能量送回到电网中。常用的 当电机再生发电使母线电压升高时，能量回馈单元便 解决方法是在两象限变频器上增设电阻制动单元，使 会自动启动工作，将电机产生的再生能量回馈到电网 变频器具有四象限的功能，可以将电动机回馈的能量 中，并产生+ 力矩，阻止采煤机加速下滑，使采 消耗掉。这种四象限变频器称之为能耗型四象限变频 煤机运行在给定的速度上，保证了采煤机的可控性， 器，该方法技术实现上容易，成本比较低，通常应