转子低压变频调速系统在矿用提升机高压电动机上应用

《转子低压变频调速系统在矿用提升机高压电动机上应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、转子低压变频调速系统在矿用提升机高压电动机上应用　　摘要：列举了矿井提升系统转子串电阻调速的缺点及变频调速的优点，阐述了低压变频器在煤矿提升机高压电动机上的应用实例，并进行了现场数据分析，指出了存在的问题及解决方法。关健词：低压变频器提升机高压电动机应用中图分类号：O434文献标识码：A1引言20世纪90年代以前，矿用提升机控制系统普遍采用绕线电机转子串电阻的方式进行调速，该调速方式存在以下缺点：(l)转差电阻消耗大量的能量，造成了严重的能源流失，同时安装电阻需要较大的空间，其散发的热量对周围环境及设备极具危害。(2)控制系统

2、复杂，系统故障率高，电阻器、接触器、电机碳刷等容易损坏，设备维护量大，影响生产效率。(3)低速和爬行阶段需要依靠制动闸瓦摩擦筒实现速度调控，速度控制性能较差，特别是反复贴闸皮导致滚筒制动边发热，闸瓦磨损严重，不仅降低了设备的机械寿命，也使材料消耗过大，更不利于安全提升。7(4)启动、加速过程中，冲击电流大，造成很大的机械冲击，导致电机、减速器等机械损伤，降低设备使用寿命。(5)自动化程度不高，增加了开采成本，影响了产量。(6)低电压和低速段的启动力矩小，带负载能力差，无法实现恒转矩提升。采用变频调速系统可以很好地克服上述缺点，

3、并且变频调速存在以下优点：(7)可在电网波动±20%范围内，恒转矩提升，不会因为电网波动而影响提升性能。(8)实现了电机软启动，启动力矩大，带负载能力强。(9)电机可以无级调速，加、减速过程平滑，电流冲击小，减轻了机械冲击强度。(10)采用芯片统一控制和PLC外端电路接口相结合，使调速系统具有很高的可靠性，同时利用PLC强大的控制能力实现灵活的控制方式。(11)机内带有回馈单元，回馈能量直接输给电网，节能效果明显，系统可实现四象限运行。(12)安全保护齐全，除了过压、过载、过热、短路等自身保护外，还设有外围控制的连锁保护，包括

4、自动闸信号与正、反转信号的连锁，变频器故障信号与安全回路的连锁，等等。2应用实例7变频调速系统已经是比较成熟的项目，一般都是根据实际电动机的电压等级及容量等选择变频器，但是低压变频器应用在提升机用高压大功率电动机上，国内还比较少见。2.1实施方案铁煤集团大明矿主井绞车电控系统就是成功应用的一例，它是将电机定子三相短接后，采用低压变频器，从转子供电，实现6KV/800KW电动机的调速。如图1：电网6KV电压经变压器降压后，通过电源控制开关ZK01送电给变频器的整流／回馈单元，同时接有反馈变压器B21，经整流后的电压进入逆变器，从

5、逆变器出来的可调频低电压，经变压器B31升压后，升为符合该电机转子电压等级的电压，输入电机转子。该系统采用天津民意电气有限公司生产的TKD(M)-ZB-D2-2*800转子变频电控系统，西门子原装1000KW四象限变频器。全套设备包括变频逆变柜、整流回馈柜、整流变压器、回馈自藕变压器各2台，电源转换柜3台，并利用原PLC系统的辅助电源设施，进行系统改造。因为是在旧系统基础上进行改造，因此增设了3台电源转换柜，目的是使变频系统与编码系统可互想转换，互为备用，提高设备运行的可靠性，确保安全。如图：所有开关切换至变频位置时，三相电源

6、经双掷开关接至变频器输入端子，变频器输出端子经双掷开关接至电机转子，电机定子线圈由双掷开关短接，电机处于转子变频运行方式。7该系统改造、调试完成后，提升机加速过程和低速爬行运行平稳，绞车单勾运行时间比原系统减少3~5s，最快可达到70s一勾；各种负荷都按照设计速度图运行，在确保安全的前提下保证了提升效率。附图主井绞车电控系统示意图2.2安全保护数据设定(1)GSJ2等速过速保护：PLC数据设定为等速速度的15%，对应实际速度为：V=10×15%=11.5m/s(2)GsJ1限速保护设定：超出给定速度10%动作。(3)深度指示器

7、断轴及测速发电机欠压保护：由FM1、FM2计数比较，行程相差l0m，DJ1吸合，保护动作。(4)接近井口定点限速保护：距离井口30m处，检测速度，速度不得高于1VJ释放速度6.17m/s;距离井口20m处，再次检测速度，如果速度大于4.6m,/s，DJ3吸合，安全回路跳闸。(5)制动油泵过压保护：制动油过压保护使用液压站接点，动作值设定在6.0MPa，油压超设定值保护动作。(6)润滑油欠压、油路超温保护：润滑油压欠压设定于0.l0MPa，油压低于设定值或者油压超温，运行中允许一次开车，停车时不能送电。7(7)减速点：数字减速点

8、设置在距离井口60m,处，减速距离为46m,，减速度为0.58m／s2，最短爬行距离8m。(8)提升行程校准：操作台显示的提升行程，是由测速发电机轴和深度指示器轴连接的轴编码器计数值计算得出，如果绞车进行车绳槽或者换绳检修会导致深度显示变化，此时可人为校准行程。2.3调试过程