[发明专利]电气控制结构

说明书

技术领域：

本发明涉及一种电气控制结构，应用于电气产品的自动控制，可直接用于提升机的控制。

背景技术：

我国正在服务的大多数矿井提升机电控系统主要是采用转子外接金属电阻的调速方式，目前市场有3种提升机的电控系统设备，即转子回路串电阻的交流调速系统与G-M直流调速系统，V-M可逆调速系统目前已经广泛使用，如交～交变频的交流调速系统、全数字交、直流调速系统(该系统主要用于新建矿井)等。也有少数系统不采用动力制动，而是采用一套低频电源，在减速段和爬行段给电动机供电。这些系统基本满足了矿井提升机工艺的要求，但都存在着能耗大，设备多，维护工作量大，噪声大等不足。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题：提供一种电气控制结构，来克服现有技术中耗能大、效率低、切换死区大运行不够平稳以及噪音大、维护工作量大等一系列的不足。

本发明的技术方案是：

一种电气控制结构，包括系统主回路，所述电气控制结构采用串联结构和反串联结构相结合的结构。

所述串联结构由两个可控晶闸管和一个平波电抗器组成。

所述反串联结构的转子采用串级调速装置。

所述串联结构和反串联结构通过电路模板进行调节。

本发明控制系统克服了外接电阻调速方式的缺点，具有较硬的低速机械特性等优点，其调速性能已接近直流调速系统。如果与大功率交～交变频系统相比也具有设备较少，控制简单，价格较低等优势。该系统采用的电流和速度组成的双闭环回路作为系统的主回路，以便快速控制电机输出的转矩和转速，从而实现四象限运行(包括转速可逆、转矩可逆)。转子采用串级调速技术，克服了转子回路串金属电阻方案的调速有级，耗能大、运行效率低，切换死区大、运行不平滑等缺陷；系统具有结构简单，调速效率高，无级平滑调速等特点。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式：

参见图1，一种电气控制结构，包括系统主回路，所述电气控制结构采用串联结构和反串联结构相结合的结构；所述串联结构由两个可控晶闸管和一个平波电抗器组成；所述反串联结构的转子采用串级调速装置；所述串联结构和反串联结构通过电路模板进行调节。

该系统主回路在结构上主要采用串联结构和反串联结构相结合的结构，由两个可控晶闸管和一个平波电抗器组成，形成一条回路，然后串入到主回路，将转子整流器由不可控改为可控，因而转差功率的传递方式成为可逆。转子采用串级调速技术，克服了转子回路串金属电阻方案的调速有级、耗能大的缺点，达到了无切换死区，调速平滑的状态，保证了系统具有良好的动态性能(增加了系统的安全性)。在调速过程中将转差能量通过逆变器反馈给电网，从而大大减少了电能的浪费和消耗，同时提高了提升机的运行效率。具有较硬的低速特性，达到直流调速的性能，而且具有节能、安全性好、减少对电网污染等优点。其工作原理可以形象地解释为作为动力主体的电动机同时又是发电机，当需要动力时，从电网输入电流，供电动机工作，当刹车或减速时，电动机就变成了发电机，把系统的能量变成电能送入电网，因此，节约了能量，同时也实现安全生产。从根本上解决了提升机存在的技术落后问题，克服了传统电控系统的缺陷，节能效果明显，可达到40％，同时减少了对电网的谐波环境污染。

所谓双馈是指绕线转子电动机同时从定子绕组和转子绕组馈电的一种运行方式。本系统中的变流装置由转子侧变流器1UK和电源侧变流器2UK组成。1UK、2UK的工作状态由转矩方向信号决定。当实际速度低于或等于设定速度时，1UK工作在整流状态，2UK工作在有源逆变状态。此时电动机工作在电动状态，其转差能量由电动机反馈到电网(预计可节电约30％～40％)。当实际速度高于设定速度时(提升过程出现负力或者进入主减速段以后就是这种情况)，1UK工作在有源逆变状态，2UK工作在整流状态。此时转差能量为负值，由电网送入到电动机，电动机工作在再生制动状态。1UK、2UK工作状态的转换是在运行逻辑控制单位的控制下自动完成的，二者是协同工作的。采用双馈控制既甩掉了笨重的起动、调速电阻，又使得用绕线转子电动机拖动的提升机达到了接近直流的性能。同时，转子侧变流器被设计成强迫换流，以提高转矩的利用系数，使提升电动机的功率得到充分利用。