四象限高压变频器在煤矿副井提升机中的应用.pdfVIP

科 技 创 新 2014年第8期 l科技创新与应用 四象限高压变频器在煤矿副井提升机中的应用 郭永库 王殿东 王超越 (铁法能源公司 小青矿，辽宁调兵山 112700) 摘 要：在煤矿中，提升机是生产运行的主要设备。文章中提升机异步电机连接方式为转子与电阻串联，采用四象限矢量控制再 生制动型的高压变频器调速。此种方法为大功率提升机调速带来了科技进步。在实际生产试验中，副井安装四象限高压变频后运 行效果 良好，真正解决了重载下放 问题，同时使减速和重载下放产生的电能及时回馈电网，节电效果显著。 关键词：四象限高压变频器；提升机 ；矢量控制；再生制动 1概述 频系统电压为6kv，采取三相 18个功率单元结构 ，将每相额定电压 目前 ，在煤矿生产中，副井提升机的主要作用是提升人员与物 为580V的6个功率单元相互串联；这样从电网传输的三相6kV交 料。提升绞车普遍采用绕线式异步电动机，并采取转子编码串电阻 流电可经由隔离移相变压器二次绕组至单个功率单元。各功率单元 的方法调速，该系统为有级调速。但是其相对低速转矩小，转差率 串联成三相Y型连接，供给电动机 6kV电压。 大，且启动电流和换挡电流冲击非常大，同时载物重量多变，使得副 2．1变频器输 出侧 井提升系统在速度控制上较为困难；在 电阻上消耗了很大能量，且 变频器输出侧由每个变频功率单元的两个交流输出端子依次 停车位置不准。这种系统不仅能源消耗巨大，并且无法实现精度控 串联，分别形成u、v、w相，再接成Y型，给高压电动机直接供电。 制，给煤矿安全生产带来了很大隐患。 实际控制中，可通过本相上的6个功率单元输出SPWM波相互 本文中副井提升系统由四象限高压变频器控制系统组成，主要 叠加得到正弦波，并且即使在低速下输出也能保持 良好的波形，避 结构由变频单元柜、高压开关柜、电抗器柜、控制柜、移相变压器组 免了由输出谐波电流引起的电机发热和转矩脉动及电机振动等一 成lll。四象限高压变频器可四象限运行，采用矢量控制技术，分离电 系列问题。 机转矩 电流与励磁 电流并独立控制，采用速度闭环与电流闭环控 实测高压变频器输出电压、电流波形： 制，使得转矩控制动态响应迅速，从而获得 良好的调速性能。该控制 一 F 一 一 | 系统节电效果良好，可使重载下放时不用加配重 ，避免过卷(过放) } } 。j } 士{ i 事故，并提高了电网容量资源利用率，同时其采用的电力电容寿命 一 ： 长，性能好，耐电压冲击，进一步提高了煤矿生产的安全性 。考虑到 四象限高压变频器运行稳定 ，动态响应迅速，制动和定位准确等优 点；经反复调试试验，完成了副井提升机四象限高压变频电控系统 的设计日。并在铁法能源公司小青矿的生产中得到了实际应用，结果 表明该副井提升控制系统动态响应速度快，可控性高 ，制动和定位 f}} f1 j f 准确，调速精度高，大大提高了安全可靠性。在煤矿安全生产中具有 ‘