[实用新型]交流提升机高压变频电控装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于矿用交流提升机电控技术领域。

背景技术：

矿井提升机是决定矿山的生产能力的关键设备，具有启、停频繁，低速重载和四象限运行等特点。我国矿井提升多数采用交流绕线式异步电动机转子串电阻调速方案。为获取更好的调速性能也有采用直流传动方案，近年来还出现了采用低速同步电动机驱动提升机的应用案例。

采用交流绕线式异步电动机驱动的矿井提升机，一般选用单机功率在200kW-1000kW之间的电动机，在某些大功率场合甚至还会用到双1000kW电动机来驱动。这些大功率电动机一般选用3kV，6kV或10kV等级的高压交流异步电动机，其中又以6kV为主。交流绕线式异步电动机的转子串电阻调速方案虽然存在调速不连续，机械、电气冲击大、设备复杂、能耗高、运行不经济、设备故障率高、维护工作量大等缺陷。但由于设备具有造价低、一次性投入少的显著优势而成为提升机调速的主流方案。直流调速方案虽能获得较好的调速特性，但直流电动机及其电气控制系统很复杂，而且存在设备功率因数低，谐波污染严重的问题。低速同步机调速方案应该是提升机的理想方案，但关键技术只有个别大型跨国公司掌握，因此设备造价太高，影响了该方案的推广和应用。

如何使高压交流异步电动机用简洁、可靠的方案、实现连续调速，始终是困绕矿井提升机发展的主要问题。随着计算机技术和变频技术的飞速发展，采用直接高压变频技术和以工业计算机为核心的自动控制技术解决矿井提升机的控制与传动成为必然趋势，而提升机高压变频电控装置就是这些先进技术完美结合的代表产品。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种能够实现连续调速，具有能量回馈，而且保护齐全、结构简洁、维护方便的交流提升机高压变频电控装置。

为了实现上述的目的，本实用新型包括：主控台和高压变频调速柜，主控台采用两套可编程控制器作为控制核心，各种输入信号分别接到两套可编程控制器的输入端口，输出端口接到外部控制回路上，从而实现矿井提升工艺的全部控制要求和安全保护功能；高压变频调速柜由变压器柜、功率单元柜和控制柜三部分构成，主回路采用变压器移项、电压源型功率单元串联拓扑结构。

变压器柜将高压变为低压，分别为功率单元柜内的功率单元供电，各功率单元均由相同的PWM整流逆变输出环节、直流环节和单元输出环节三部分组成。

为提高系统的可靠性，使系统能获得更高的安全等级，在主控台的进线端、内部电源端、信号端分别设置有避雷器。

本实用新型的有益效果是：能够完成矿井提升工艺的全部控制要求和安全保护功能，实现矿井提升机的连续调速，具有能量回馈功能，而且具有保护齐全，结构简单，性能优越、界面友好，功率因数高、谐波污染低、运行效率高、维护简单的优点。

附图说明：

图1为主控台外观结构示意图。

图2为高压变频调速柜外观结构图。

图3为高压变频调速柜原理框图。

图4为功率单元主回路拓扑结构图。

具体实施方式：

由图1可知，主控台由外壳1、操作显示板面10、内部器件构成，主控台的操作显示板10上设置有电压表4、一组指示灯5、电流表7、液晶显示屏8，一组指示灯5用于指示运行、信号已发、停车信号、空车运行、超载运行、调绳到位、安全条件具备等情况。主控台外壳1上还固定有主令控制器3、机械闸控制器9、提襻6、以及脚踏2。提襻6可以方便搬运。

主控台采用两套可编程控制器作为控制核心，各种输入控制信号接到两套可编程控制器的输入端，经可编程控制器逻辑运算后，其输出端接到外部控制回路，实现了矿井提升工艺过程要求和安全保护功能的全部要求，并且采用两套可编程控制器后，形成了监控回路双线控制，确保了整机的安全性，满足了煤矿安全规程的要求。主控台采用具有正弦波特性不间断电源为控制回路供电，保证了电控系统发生突然停电后仍具备直流二级制动功能，提高了系统的电磁兼容性指标。为提高系统的可靠性，使系统能获得更高的安全等级，在主控台的进线端、内部电源端、信号端分别设置有避雷器。装置间以及装置与外围设备间可以通过计算机通讯，也可以通过点对点的物理传输线完成信号传输。