礦井提升機(jī)高壓變頻節(jié)能原理及系統(tǒng)架構(gòu)

時間：2021-02-04作者：鶴壁市盛通機(jī)械設(shè)備銷售有限公司瀏覽：508

礦井提升系統(tǒng)不同于其他牽引系統(tǒng)的一個重要之處是，提升機(jī)的運(yùn)行過程是一個不斷進(jìn)行起動－勻速－制動的周期性過程。

采用串電阻調(diào)速方式時，在起動加速段，定子回路中串有耗能電阻以減少低速段交流電機(jī)的啟動電流，隨著轉(zhuǎn)速的上升，串聯(lián)電阻被分級切除；在減速制動段，耗能電阻被再次接入，實現(xiàn)交流電機(jī)的制動減速。可以看出，在起動和制動段，有大量的電能被消耗在串聯(lián)電阻上。

采用高壓變頻調(diào)速技術(shù)，通過控制交流電機(jī)定子電壓的頻率，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而是實現(xiàn)電機(jī)的變速控制。

在調(diào)速方式上，由于我國大功率調(diào)速技術(shù)發(fā)展較晚，因此這些交流提升系統(tǒng)中，基本上所有的調(diào)速方式仍以串電阻調(diào)速為主，減速段低頻減速；目前單次提升循環(huán)時間約為120秒

H單元級聯(lián)型變頻器是比較理想的電路結(jié)構(gòu)，它將每個功率單元級聯(lián)起來，每相輸出電壓是各個單元輸出的疊加。對于一個m電平的級聯(lián)型變換器，每相橋臂需要(m-1)/2個獨(dú)立直流電壓源和2(m-1)個開關(guān)器件。級聯(lián)型五電平三相變換器電路拓?fù)?，每相橋臂?個兩電平的H-橋單元級聯(lián)構(gòu)成。

這種電路結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是：

(1) 當(dāng)其中一個單元出現(xiàn)故障時，可以將故障單元旁路斷開維修，小影響整個系統(tǒng)的運(yùn)行；

(2) 每個功率單元都有獨(dú)立的直流電源供電，小存在電壓小平衡的問題；

(3) 每個單元結(jié)構(gòu)相同，給模塊的設(shè)計和制造帶來方便，裝配簡單；

(4) 由于沒有箱位二極管和箱位電容數(shù)量的限制，可以輸出電平數(shù)相應(yīng)增加。

逆變單元直流側(cè)用移相變壓器接不可控整流電路、濾波電容器構(gòu)成。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有輸入、輸出特性好的優(yōu)點。由于整流側(cè)采用移相變壓器，使得疊加后的輸入電流諧波小，功率因數(shù)高，對電網(wǎng)的諧波污染很小。同時輸出電壓為各H單元電壓疊加的方式構(gòu)成，因此最后輸出電壓的諧波也很小，延長電機(jī)負(fù)載的壽命。

礦井提升系統(tǒng)的耗電量占礦業(yè)生產(chǎn)總耗電量的15％，提高提升系統(tǒng)的用電效率可有效降低礦業(yè)生產(chǎn)成本。高壓變頻技術(shù)的提出與應(yīng)用可大大降低傳統(tǒng)交流提升機(jī)系統(tǒng)的能耗。

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