煤矿提升机变频调速技术方案

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煤矿提升机变频调速技术方案
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一、 提升机采用变频调速的优点:

1、 宽电网电压：±20%电网电压，从容应付不同的电网状况；
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2、 全新的双CPU硬件控制平台，控制性能大幅提升；实现恒转矩提升，不会因为网波动影响负载提升情况。
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3、带负载能力强，启动力矩大，实现了电机的软启动。
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4、可以实现电机无级调速，电流冲击小，加、减速过程平滑，大大减轻了机械冲击的强度
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' |  e* q' x' A1 j5、易于与外部控制设备接口相结合，实现现场灵活的控制方式。
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# C5 l3 W  x' {% U; O6．采用能耗制动、回馈制动或超级电容吸收技术，成功解决了位能负载在快速、减速或急停时的再生发电能量处理问题，保证了变频器的安全运行。
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$ p  r/ T% T% V( p! ?  }7．节能效果显著，尤其是在低速段节能效果十分明显。

" R) Z. z( n. h9 b9 n. g. l& H二、变频器的选用：

3 W- U( v  A( l. B+ O用户提升机电机型号规格为95KW/110KW/132KW。相应地选用INVT矢量式CHV提升机变频器110KW/132KW/160KW 。

三、INVT提升机变频器介绍：
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: g6 U( ^% ^, ^3 I5 hINVT提升机变频器采用西门子IGBT作为主回路功率器件，由微处理器实现全数字化控制。其控制软件专门为提升机类负载设计，充分考虑了提升机实际运行中的各种特殊要求，采用各种措施保证系统的安全运行,并且可以设置多种参数以满足提升机在不同工况下运行的需要。

- V/ z  _# g6 q8 W8 Z本提升机变频器具有以下特点：
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* U2 g! l  |! X! x! q( h. p- m1、起动转矩：无PG矢量控制时，0.5HZ输出150%额定转矩；有PG矢量控制时，OHZ输出180%额定转矩，满足重载起动的要求。
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  d+ Z* g+ p- {0 T2、对重负荷实现软启动和软停车，起动电流小，起动速度平稳，对电网冲击小。

8 I; q3 }/ W' u5 j6 X3、变频器的频率连续调节，分段预置，使调速更加方便、可靠，运行更平稳
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4、提供RS485通讯接口，采用国际标准的MODBUS RTU通讯协议，方便地实现上位PLC或工控机对变频器的组网及远程控制。

5、多种运行控制及保护，如过流、过压、过载、欠压、缺相、短路等。

# g. r, A5 Z, _# H) @( [; c四、INVT提升机变频器主要功能：

" C  C, ^; U+ k) p$ y! u1、 回馈制动：变频器采用能量回馈单元将再生能量回馈给电网。
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& v8 [, C" c8 o2、 能耗制动
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能耗制动单元可单独使用，也可以与能量回馈单元配合使用。

3、直流制动
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8 A( H/ G; u3 b- r- k0 I主令控制器给出“正转”或“反转”命令后，如果没有给出“松闸”信号，变频器会在电机上施加直流制动转矩，确保松开制动闸过程中重车不下滑。在给出“松闸”信号后，变频器开始运行。制动油泵开启后，若不小心松开制动闸触动“松闸”行程开关.
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变频器接收到“松闸”信号，同时在电机上施加直流制动转矩，确保重车不下滑。
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$ U; @$ E8 U* V当重车在井筒中间停车时，变频器由高速至停机后，随之施加直流制动转矩使电机停止转动，当机械制动起作用后，方去掉直流制动，使重车靠机械抱闸的作用停止。
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; V# d1 x  R" V; J5 @1 C4．自动减速：
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  a7 w7 ^) K9 |7 g# q3 n) ]% y9 X7 u变频器接收到系统给出的减速信号后，启动机内的减速程序，按照设定要求将提升机的运行速度逐渐降低。
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5、多段速控制
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8 R0 v. U$ _0 t  J% ~变频器内部预置了多段速度控制，分别对应于变频器不同的运行频率,以适应控制系统对提升机不同运转速度的要求。
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各速度段对应频率可以分别设置，以满足各种工况运行需要。

6、紧急停车

变频器提供了紧急停车信号输入端子，急停信号动作后，变频器立即停止输出，电机处于自由运转状态，然后依靠机械制动装置停车。

五、电气系统改造方案：
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$ ~2 K0 _! o. M改造方法：
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改造提升机用的变频器是在原提升机电控系统的基础上，用变频调速系统替代原工频调速系统，同时保留工频调速系统，使两套系统互为备用，增加系统运行的可靠性。

改造时需要增加工、变频转换功能。在系统运行前，将主回路和控制回路各转换开关切换至相应的变频或工频位置上。

$ j: ]9 X( Z8 i, l2 E! k" L/ L; V( U具体电气接法如下:
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主回路增加三个三刀双掷开关(QF1、QF2、QF3)作为主回路切换装置，三相电源、定子线圈、转子线圈分别接至相应开关的刀位置。如下图所示：

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主回路工、变频切换原理图：

所有开关切换至变频位置时，三相电源经双掷开关QF1、自动空气开关QA接至变频器输入端子(R、S、T)，变频器输出端子(U、V、W)经双掷开关QF2接至电机定子线圈，绕线电机转子线圈经双掷开关QF3后处于短接状态。

; @" u# Z/ H: l5 v) c所有开关切换至工频位置时，三相电源经双掷开关QF1、QF2接至定子线圈，绕线电机转子线圈经QF3接至原调速电阻装置。
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变频器端子接口图：
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