acs6000中压交直交变频系统在煤矿主井提升机应用

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1、ACS6000中压交直交变频系统在煤矿主井提升机应用　　【摘要】煤矿主井提升机担负着矿井生产原煤的提升任务，是保证矿井生产能力的喉舌设备，其安全、可靠运行是保证产量的首要条件。ACS6000中压交直交变频控制系统在我集团公司千万吨矿井提升系统中首次采用，使我们的生产技术水平与国际接轨，本人就其特点及性能进行阐述，通过与传统交交变频传动的比较来介绍该系统核心技术——集成门极换流晶闸管IGCT及直接转矩控制系统的优势，对操作及技术人员具有一定的参考价值。【关键词】交直交变频；提升机；IGCT；直接转矩控制随着大同煤矿集团公司千万吨矿井的建设，许多大功率、高能力的

2、先进设备也不断地被引进，使我们的生产水平与国际水平接轨。与此同时，要求我们的操作和技术人员尽快地了解掌握先进设备与技术的原理及性能，以便更好地使用和维护设备，使设备的优越性得到全方位的发挥。ACS6000中压交直交变频控制系统在集团公司麻家梁矿主井提升机中首次采用，现就以其为例，对ACS6000中压交直交变频控制系统的特点及性能进行阐述。1麻家梁矿主井提升机基本技术参数6麻家梁矿主井担负着矿井生产煤的提升任务，是保证矿井生产能力的喉舌设备，其安全、可靠运行是保证产量的首要条件。该设备采用落地式、摩擦式提升机，提升容器为45吨箕斗，提升高度595.8m，井筒直

3、径Φ9.0m；提升机滚筒直径Φ5700mm（重55.6T）；电机采用三相同步电机，功率7000KW；额定提升速度13.73m/s，加速度0.75m/s2；制动系统采用14对制动器、两台液压站同时运行，互为热备用状态；主变压器（双绕组）为2500KVA，高压：5000V，低压3160V。对于这样大功率的提升机，实现对其有效控制，确保提升机安全可靠运行至关重要。我们采用ABB公司ACS6027-A12-2S09型中压交直交变频系统，实现对提升机传动系统、控制保护系统、行程监视保护系统和操作维护系统的控制。2ACS6000中压交直交变频系统的基本构成及特点ACS6

4、027-A12-2S09型中压交直交变频系统是连续输出直接转矩控制，适用于3-27兆瓦电机的转速及转矩控制的中压变频器，它依据我国《煤炭安全规程》及IEC等国际标准的要求设计，该系统一方面可快捷方便地设计、计算、组态矿山提升机电控系统；另一方面，具有统一的标准、统一的设备、统一的控制保护和操作维护模式，有利于操作维修人员快速掌握及设备备件的互换。6该系统供电电压3160V，输出功率14000KVA，电机轴带法兰与滚筒通过螺栓连接，采用12脉的传动系统控制。主要由以下几部分组成：有源整流器单元（ARU）：内装集成门极换流晶闸管IGCT，用于四象限操作和较差的电

5、网降低谐波。逆变单元（INU）：相当于IGCT和集成di/dt的滤波器。电容器组单元（CBU）：用来平滑中间直流回路电压，并将整流器解耦，包括直流回路电容器、充电回路和接地开关。水冷单元（WCU）：水冷容量450L，选用去离子纯净水，乙二醇防冻。控制单元（COU）具有监控整个传动系统和冷却系统的功能，它包括与上位控制的接口和本地控制的接口。励磁单元（EXU）直接励磁或者无刷励磁。该系统对提升机提升运行方式、安全状况及设备的监视进行控制，可实现提升机全自动、半自动、手动、检修及过卷恢复运行方式；进行位置检测校正、位置速度控制、行程监视保护；针对过速、过卷保护在

6、井筒内安装减速和过卷硬件保护装置，作为软件的后备保护，这些硬件保护装置能够直接作用于提升机的紧急制动；对提升机高低压设备保护、传动设备保护、液压设备保护、计算机系统设备、行程监视保护进行监视，并与安全回路形成完整的提升机冗余保护系统。具有冗余安全回路、数字测速及双重超速保护、尾绳保护监测、滑绳保护、紧急操车及其他安全保护功能。与传统使用的控制系统相比，该系统具有以下特点：6（1）高安全可靠性、低故障率、齐全的安全保护功能，以保证设备的安全运行；（2）对位置、速度、转矩高质量精确控制，平滑无冲击运行，以处长机械设备寿命；（3）专家故障诊断系统、快速纠错系统，提

7、高设备有效使用率；（4）高效率、低维护成本及备件的互换性，使设备运行成本较低。3先进的交直交传动系统——ACS6000核心技术3.1集成门极换流晶闸管IGCT的应用ACS6000系统有源整流器单元（ARU）内装集成门极换流晶闸管IGCT，用于四象限操作和较差的电网降低谐波。集成化门极换流晶闸管IGCT是专为中压变频器开发的功率半导体开关器件，是一种能够适于高性能中压应用的理想开关。它基于非常成熟的门极关断晶闸管GTO技术开发的，使变频器的设计从根本上降低了复杂程度，提高了效率和可靠性。IGCT是集绝缘门双极性晶体管（IGBT）的高速开关特性和门极关断晶闸管（

8、GTO）的高阻断电压和低导通损耗特性于一体的器件。6