矿井提升机制动项目设计方案

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1、矿井提升机制动项目设计方案1.1设计背景本设计是根据目前在多数煤矿，在矿井提升机的制动方面都存在着设备复杂，难维修，难控制；设备体积大，占地面积大；可靠性不高，有噪音，而且有很大的能量损耗，不经济等问题，因此采取动力制动的措施。来解决以上问题。采用PWM斩波动力制动电源可实现高可靠性，无噪音，无污染，相比传统动力制动电源体积小，性价比高，是交流电动机电气制动的最经济，最可靠的动力制动电源。查找国内外有关动力制动电源的相关知识发现，采用PWM斩波式动力制动电源来解决矿井提升机的制动问题的国家还不多。1.2矿井提升机

2、的发展状况和趋势近三十年来，国外提升机机械部分和电气部分都得到了飞速的发展，而且两者相互促进，相互提高。起初的提升机都是电动机通过减速机传动滚筒的系统，后来先后出现了直流慢速电动机和直流电动机悬臂安装直接传动的提升机。七十年代西门子发明矢量控制的交一交变频原理后，标志着可以用同步电动机来代替直流电机实现调速的技术时代已经到来。1981年第一台用同步机悬臂传动的提升机在德国Monopol矿问世，1988年9月由MAVGHH和西门子合作制造的机电一体的提升机(习惯称为内装电机式)在德国Romberg矿诞生了，这是世界

3、上第一台机械和电气融合成一体的同步电机传动提升机。52在提升机机械和电气传动技术飞速发展的同时，电子技术和计算机技术的发展，使提升机的电气控制系统更是日新月异。早在七十年代，国外就将可编程控制器(PLC)应用于提升机控制。八十年代初，计算机又被用于提升机的监视和管理。计算机和PLC的应用，使提升机的控制出现了崭新的面貌，其自动化水平、安全、可靠性都达到了一个新的高度，并提供了新的、现代化的管理、监视手段。就在国外科学技术突飞猛进发展的时候，我国提升机电控系统很长时间都处于落后的状况。改革开放以来，由于某些工程的急

4、需，我国曾以很昂贵的价格从国外进一些提升机电控设备，这些引进的提升机电控设备，有的是晶闸管数字直流调速系统，有的是交一交变频的现代交流调速系统。但使用这些国外先进技术的矿井提升机电控系统毕竟是少数，直到目前为止，我国正在服务的矿井提升机电控系统大多数还是转子回路串金属电阻的交流调速系统，有少数是晶闸管直流调速系统.。目前，国外矿井提升机以往采用直流拖动系统，后来又普遍采用了交—交变频控制方式的交流拖动系统,因此不存在动力制动问题。而国内由于历史的原因，中小型绕线式交流异步电动机。在我国矿井提升机系统中得到广泛的应

5、用，因此矿井交流提升机动力制动电源的研究成为科学技术发展的需要；目前国内大多使用两种方案：一种是主回路采用三相半控桥；另一种是主回路采用单相半控桥，控制回路采用磁放大器和分离元件。这是70年代的线路，在使用中存在许多明显的缺点：响应速度慢,控制精度差，可靠性差，已经满足不了技术发展的需求。1.3制动的方法及分类电机的制动的目的是使电力拖动系统停车，有时也为可使拖动系统的转速降低，对于位能负载的工作机构，用电气制动可获得稳定的下降速度。欲使电力拖动系统停车，最简单的方法是断开定子电源，系统就会慢下来，最后停车，这叫

6、做自由停车法。自由停车一般较慢，特别是空载自由停车，更需要较长的时间。如果希望使制动过程加快，可以使用电磁制动器，即所谓“抱闸”；也可使用电气制动方法，常用的有能耗制动、反接制动等，使电动机产生一个负的转矩（既制动转矩），已增加减速度，使系统较快地停下来。在调速系统减速过程中，还可应用回馈制动（或称再生制动）。应用上述三种电气制动方法。也可以使位能负载的工作机构获得稳定的下放速度。在能耗制动中是利用设置在直流回路中的制动电阻吸收电机的再生能源，其优点是构造简单；对电网无污染（与回馈制动相比）；成本低廉，一般在通用

7、变频中，小工率变频器（22KW以下）内置有制动单元，只需外加制动电阻，大功率变频器（22KW以上）就需要外加制动单元、制动电阻了。而回馈制动相对要麻烦些，要实现能量回馈制动就要求电压同频同相控制、回馈电流控制等条件。它是采用有源逆变技术，将再生能源逆变成与电网同频率同相位的交流的回馈给电网，从而实现制动。回馈制动的优点是可实现四象限运行，电能回馈提高了系统的效率。其缺点是：52（1）只有在不易发生故障的稳定电网电压下（电网电压的波动不大于10%），才可以采用这种制动方式。因为在发电制动运行时，电网电压故障时间大于

8、2ms，则可能发生换相失败，损坏器件。（2）在回馈制动时对电网有谐波污染。（3）控制复杂，成本较高。52第1章制动电源系统设计2.1参数要求和技术指标本设计是对华恒矿业副井交流提升机做的动力制动电源。已知参数：所要控制的电机主要参数异步电机型号ＪLQ1512-8出品编号22759定子电压6000V定子电流67A转子电压772V转子电流468A制动功率570KW三相频率50