HIVERT同步矢量控制高压变频技术在矿井主提升系统中的应用(2)

四、HIVERT同步矢量控制高压变频技术解决的问题及达到的效果

(一)由于现在的煤矿大都是多年前设计的配套生产设备，电机大多选用安装使用方便的异步电机，且由于开采量、提升量等因素限制，电机功率选型一般都不大(250kW～1250kW之间)。HIVERT数字式同步矢量控制高压变频技术解决了提升机电机功率受限的问题

(二)由于交交变频当输出频率增高时，输出电压一周期所含电网电压段数减少，波形畸变严重，电压波形畸变及其导致的电流波形畸变和转矩脉动得不足。 HIVERT同步矢量控制高压变频技术解决了交交变频固有缺陷的问题

五、提升机电控系统

创造性设计电控系统，成功的同时控制变频器、同步机的励磁系统、冷却风机系统复杂工况。

(一)直流提升机、交流提升机的控制系统

直流系统电控系统和交流电控系统在控制部分对于速度和位置闭环的保护是一样。直流电控系统、要同时控制的调速部分是直流速度调节器和励磁部分调节器。交流电机控制的调速部分是控制高压变频器。直流电控和交流同步机电控同时还需要控制电机冷却风机，而异步交流电控没有冷却风机控制。同步交流电机的调速部分是控制高压变频器及励磁调节器。

(二)同步电机提升机电控系统

系统主要由高压配电系统、低压电源分配系统、操作系统 、安全保护 、上位监控 、控制部分(安全回路、液压站控制、可调闸控制、变频风机、速度给定 、停车、过卷开关 、减速及2m/s定点监测开关 、操作方式 、方向选择 、低速应急开车 、允许开车 、减速回路 、测速回路 、高速计数 )等组成。

(三)提升机系统采用同步电机低速直连有何优缺点及其难点、特点

采用低速直连优点在于省掉了减速器环节，同时也节省了场地。另外省掉减速器环节后对提升机的机械部分维护大大节省了时间和费用。同时也减少了消耗在减速器上的功率，提高了效率。

缺点在于低速直连对电机的制造工艺要求较高，电机一般要做成敞开式，加工工艺和制造成本比较高，购买电机的成本加大。

相对于异步电机的控制，同步电机控制增加励磁控制和冷却风机控制，其中励磁控制部分控制要求随着电机温度提高，励磁发生变化时，励磁调节器要能够持续调节励磁电流，从而保证电机提升力矩不变。风机控制部分现在多采用低压变频器控制风机速度，从而保证电机温度适中保持在合理范围内。

绞车系统由先前的TKD系统、直流系统、低压变频系统、高压变频异步电机系统，发展到数字控制同步矢量高压变频同步电机直连系统，开创了煤矿提升系统的另一新的技术领域。

(四)电控系统解决的关键技术难题

该系统中的关键技术是高压变频技术控制大功率同步电机以及电控同时控制变频器、同步机的励磁系统、冷却风机系统复杂工况的重大技术难题。

六、结语

安全生产是煤矿生产永恒的主题。煤矿主提升机对整个矿井的安全生产具有至关重要的作用。成果可根据1KTMN-Ⅱ型数字监控系统对提升系统工况的在线监测，可对相应的故障进行识别并提出警示和控制，大大减少了无故障定期检修的各种损失，也避免故障时维修不及时所造成的重大事故和损失。

低速直连既省掉了减速器环节，同时也节省了场地。省掉减速器环节后对提升机的机械部分维护大大节省了时间和费用。同时也减少了消耗在减速器上的功率，提高了效率，变频器具有良好的线性调速性能，可以将制动时产生的能量回馈电网，主井提升的吨煤能耗下降20%，提高了电网的功率因数，节能效果明显。

HIVERT同步矢量控制高压变频技术成功的在新庄煤矿运用，事实证明高压变频器有着无法比拟的优越的产品性能和无法超越的技术领先优势;在煤炭行业的节能改造中应用能够创造巨大的经济效益和良好的社会效益，对于创建节能环保型、数字化矿山发挥着重要的作用。