交—直—交变频调速系统在煤矿提升机改造中的应用.doc

交—直—交变频调速系统在煤矿提升机改造中的应用.doc交—直—交变频调速系统在煤矿提升机改造中的应用【摘要】矿井提升机是在繁重而又复杂的条件下进行工作的设备,因此要求提升机的拖动装置能适应频繁启动、停止、调速及换相,并能实现重载启动。文章分析了传统的直流调速系统、交流调速系统和交-交变频调速系统各自的不足,然后论述了交-直-交变频调速系统的原理和优点,最后介绍了用交-直-交变频调速系统改造后的提升机的试用效果,试用结果表明,改造是很有效的。【关键词】交___直___交变频调速;煤矿提升机;直流调速系统;交流调速系统前言煤矿矿井的提升系统是综合了机电液一体化技术的大型复杂设备。担负着提升煤炭、设备、下放材料和人员等重要任务,在煤矿中发挥着重要的作用。提升机的性能对于煤矿生产和人员的安全等都有极为重要的作用。煤矿提升机对电气传动性能要求非常高,因为电气传动性能的好坏,会影响煤矿的生产效率,严重的甚至能影响煤矿的正常生产,煤矿提升机电气系统要求可靠性高,调速特性硬,调速精度高,四象限运行,动态响应速度快,可以准确制动和定位。(1)只适用于小功率提升系统;(2)直流电机存在电刷和换向器。结构和制造工艺复杂,较交流电机故障率高,维护工作量大、维护费用高;(3)直流电机体积大,重量大,体积(重量)/功率比大;(4)以晶闸管整流设备为基础的直流调速系统的谐波污染严重,功率因数低造成“电力公害”。、双机拖动的提升系统目前仍然大量地采用绕线电机转子串联电阻的调速方式,此调速方式存在以下几个问题:(1)转子回路串联电阻,造成能源浪费;(2)调速属于有极调速,造成运行不平稳,易引起电气和机械冲击;(3)启动电流和切换电流冲击大;(4)绕线电机滑环存在接触不良,容易引起设备故障;(5)功率因数低。-交变频调速装置的不足此类变频器的调速性能较好,可四象限运行,缺点是需要配套的专用低频电机(约10Hz左右),且对电网的谐波污染十分严重,功率因数低,对电网上的其他设备造成很大影响,必须加装功率因数补偿装置和谐波控制装置,使系统的总投资数倍增加。2交__直__交变频调速的原理提升机6kV高压电源经过隔离移相变压器移相降压后供给多个IGBT变频功率单元580V的额定电压,变频功率单元为三相输入单相输出的电压源型逆变器,三相Y形连接,输出最高相电压3480V,线电压6kV。供给提升机的高压电动机,实现电机的调速运行。使变频器功率单元的二次线圈互相存在一个相位差,实现输入多重化,由此可以消除各个单元产生的谐波,成为真正对电网无污染的“绿色高压变频器”。变频功率单元的输出采用多电平移相PWM技术,每相6个变频功率单元串联实现多电平PWM,输出至电机的电压波形非常接近正弦波,使得这种变频器对电动机没有特殊要求,适用于各种目前煤矿提升机用电动机。输入变压器采用多重化设计,以达到降低网侧谐波电流的目的。根据电压等级和变频功率单元级数,构成多级移相叠加的整流方式实现几十到几百个脉冲整流效果,可以大大改善网侧电流波形,使其负载下的网侧功率因数达到95%以上,无需任何功率补偿及谐波抑制装置就可以满足供电部门对网侧电能质量的要求。输出侧结构:输出侧由每相的各个变频功率单元、输出端相互串联后,三相再形成Y形连接,实现变压变频的高压输出,直接给高压电动机供电。当某个