交交变频系统及其在矿井提升机应用研究

国内矿井提升机现状。目前国内有实力的煤矿厂都已经投入使用了一些交交变频供电的同步机拖动系统，但目前仍以进口国外的设备为主，国内的自组研究和生产仍显不足。但国内在相关领域理论与应用研究的不断进步为国产化生产提供了相应的理论与技术支撑。①交交变频电控装置的控制理论、系统结构规划和元器件选型计算等方面研究卓有成效；②对交交变频供电的同步机拖动系统中矢量控制技术研究取得了新的成就和突破。③对液压制动闸控制、提升容器的位置控制、多重的提升速度监视、特定要求的提升信号，一些特殊保护等研究取得新成绩。④对由于交交变频的正弧波形畸变而造成电动机产生附加力矩和附加损耗的设计有了新的进展。⑤生产交交变频系统所需要的附属设备如整流变压器，快速开关和高低压开关柜等产品国内都已经有了定型的，规格品种齐全的产品，且在性能与质量上都有了很大的提升。
（二）交交变频系统在矿井提升机中的应用。矿井提升机是煤矿生产的关键设备,关系到整个煤矿生产的安全。因此,要求矿井提升机拖动系统具有安全可靠、运行高效且定位准确的能力。我国有一千多台矿井交流提升机,交交变频系统在矿井提升机中的得到了广泛的应用。交交变频系统在矿井提升机中的应用主要可以概括为无环流交交变频器，全数字交交变频器，正弦波交交变频器在矿井提升机中的应用。根据提升机实现制动及爬行的工况需要,环流交交变频器系统被设计成一个输出频率固定,且很低(2－5Hz),而输出电压是可连续改变的动力电源主电路如下图所示,它是由3个半波无环流可逆整流电路构成的一个输出三相低频的电路,也称三相半波交交变频器。
根据相关经验，交交变频在矿井提升机中的应用设计主要为，变频调速控制系统由主轴装置、动力站、变频柜、控制台和在线检测监控计算机组成。主轴装置由主轴、筒壳、支轮、制造轮、轴承座等部件组成，动力站是由主电机、制动器、减速器和底座等组成；变频柜是动力站的能力供给单元，通过它可以将输入工频电能转换成频率可调的电能提供给交流电动机；控制台是整个矿井提升机运输系统的控制核心，通过它可以设定系统的工作方式和控制方式，可以发布系统的各种控制命令，可以接受变频柜和动力站的各种回馈信号，以实现对提升机启动、加速、平稳运行、减速、停车以及紧急制动等各种控制功能。
交交变频系统的发展极其在矿井提升机中的应用，既节约了电能，又提高了其速度和运行质量，实现了无级调速，也延长其使用寿命。我们相信交交变频系统理论及相关配套技术的进一步持续发展将为矿井提升机技术的更新，性能的提升发挥积极的推动作用。