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1、矿井提升机电控系统概述矿井提升机电控系统概述矿井提升机电控系统简介一、提升机电控系统发展矿井提升机电控系统简介 中信重工是中国最早从事提升机产品设计、制造的企业，中信重工是中国最早从事提升机产品设计、制造的企业，6060十年十年来为矿山行业提供了数千台套提升机设备，是国内唯一一个机、电、来为矿山行业提供了数千台套提升机设备，是国内唯一一个机、电、液专业齐全，能够自主为用户提供成套提升机设备的企业。液专业齐全，能够自主为用户提供成套提升机设备的企业。 数十年来，我们在提升机机、电、液三个专业积累了丰富的设数十年来，我们在提升机机、电、液三个专业积累了丰富的设计、制造和调试经验，经过几代中信重工人
2、的不断开拓和探索，我们计、制造和调试经验，经过几代中信重工人的不断开拓和探索，我们能够为广大用户提供各种成熟、先进的提升机成套解决方案和产品。能够为广大用户提供各种成熟、先进的提升机成套解决方案和产品。 目前，我们可以为用户提供直流传动电控系统、低压交目前，我们可以为用户提供直流传动电控系统、低压交- -直直- -交变交变频调速电控系统、三电平型中压交频调速电控系统、三电平型中压交- -直直- -交变频调速电控系统、级联型交变频调速电控系统、级联型（功率单元串联）高压交（功率单元串联）高压交- -直直- -交变频调速电控系统、交交变频调速电控系统、交- -交变频调速电交变频调速电控系统、交流转
3、子串电阻提升机电控系统、远程诊断系统、提升机智控系统、交流转子串电阻提升机电控系统、远程诊断系统、提升机智能闸控系统等多个系列，数十种电控产品。能闸控系统等多个系列，数十种电控产品。 矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统调速系统的发展过程：矿井提升机电控系统调速系统的发展过程：转子串电阻调速转子串电阻调速直流调速直流调速交交变频调速交交变频调速低压交直交变频调速低压交直交变频调速三电平型中压交直交变频调速三电平型中压交直交变频调速级联型高压交直交变频调速级联型高压交直交变频调速矿井提升机电控系统控制系统的发展过程：矿井提升机电控系统控制系统的发展过程：继电器及模拟电路系统继电器及模拟电路系
4、统单单PLCPLC系统系统主、从双主、从双PLCPLC系统系统主、从主、从PLCPLC冗余控制系统冗余控制系统矿井提升机电控系统简介交流转子串电阻提升机电控系统：交流转子串电阻提升机电控系统： 国内引进苏联第一套提升机电控系统即交流转子串电阻调速系统，并至上世国内引进苏联第一套提升机电控系统即交流转子串电阻调速系统，并至上世纪纪9090年代还大量使用，属于有级调速，负力时调速性能更差，无法实现低速运行年代还大量使用，属于有级调速，负力时调速性能更差，无法实现低速运行。需要辅助设备来实现减速制动和实现低速爬行，整体来说调速性能差、电阻能。需要辅助设备来实现减速制动和实现低速爬行，整体来说调速性能
5、差、电阻能耗较高，系统效率低。司机操作水平要求较高，系统复杂且设备多，随着交流变耗较高，系统效率低。司机操作水平要求较高，系统复杂且设备多，随着交流变频调速的快速发展，交流转子串电阻调速已经基本淘汰。频调速的快速发展，交流转子串电阻调速已经基本淘汰。 转子串电阻：转子串电阻：配动力制动配动力制动配低频配低频配套电机电压等级配套电机电压等级AC380VAC380V、6KV6KV、10KV10KVAC6KVAC6KV、10KV10KV配套电机：配套电机：交流异步电动机，功率多在交流异步电动机，功率多在1500KW1500KW以下，大功率有双机拖动方式。以下，大功率有双机拖动方式。爬行：爬行：用于减
6、速制动或负力时的制动用于减速制动或负力时的制动下放，属于能耗制动下放，属于能耗制动用于减速制动和低速爬行，制动时属于能耗制用于减速制动和低速爬行，制动时属于能耗制动，配有制动单元和制动电阻动，配有制动单元和制动电阻常用整流装置常用整流装置SIEMENS 6RA70SIEMENS 6RA70欧陆、国产直流装置等欧陆、国产直流装置等6SE706SE70、安川、安川、VACONVACON等等380V380V或或660V660V低压变频器低压变频器矿井提升机电控系统简介直流提升机电控系统：直流提升机电控系统： 在提升机直流传动调速系统的发展历史上，上世纪在提升机直流传动调速系统的发展历史上，上世纪70
7、70年代前以电动机年代前以电动机- -发发电机组方式来改变电枢电压调速为主，因为它系统过于复杂，效率较低，在可电机组方式来改变电枢电压调速为主，因为它系统过于复杂，效率较低，在可控硅技术发展成熟后该方式被完全淘汰，目前直流电气传动系统均以可控硅实控硅技术发展成熟后该方式被完全淘汰，目前直流电气传动系统均以可控硅实现电枢调压调速，因提升机属于恒转矩负载，目前国内提升机直流电气传动基现电枢调压调速，因提升机属于恒转矩负载，目前国内提升机直流电气传动基本都采用磁场恒定，电枢可逆的电气传动方式。本都采用磁场恒定，电枢可逆的电气传动方式。 直流传动主回路直流传动主回路 结构：结构：6 6脉动脉动并联并联
8、1212脉动脉动串联串联1212脉动脉动先并联先并联后串联后串联1212脉动脉动主回路结构特点：主回路结构特点：设备少、结构设备少、结构简单简单设备较多、结构设备较多、结构较复杂较复杂设备较多、结构设备较多、结构较复杂较复杂设备多、结构复杂设备多、结构复杂常见配套电动机：常见配套电动机：中小功率电机中小功率电机大功率电机（多大功率电机（多为低速直连）为低速直连）大功率电机（多大功率电机（多为低速直连）为低速直连）大功率电机（多为大功率电机（多为低速直连）低速直连）传动故障开车方式：传动故障开车方式：无无半载全速、全载半载全速、全载全速（特殊）全速（特殊）全载半速全载半速全载半速全载半速电枢电压
9、等级电枢电压等级DC400-DC950VDC400-DC950V，例如常见的，例如常见的DC440VDC440V、DC660VDC660V、DC750VDC750V、DC900VDC900V特征谐波特征谐波5 5、7 7、1111、13131111、13131111、13131111、1313提升机常用整流装置提升机常用整流装置SIEMENS SIMOREG 6RA70(SIEMENS SIMOREG 6RA70(单模块最大至单模块最大至3000A3000A）ABB DCS800(ABB DCS800(单模块最大至单模块最大至5200A5200A）、国产直流功率柜）、国产直流功率柜矿井提升机电
10、控系统简介交流变频提升机电控系统：交流变频提升机电控系统： 交流变频电气传动系统早期以交交变频调速为主，常用于大功率交流同步交流变频电气传动系统早期以交交变频调速为主，常用于大功率交流同步电动机。上世纪末至今，随着全控型功率器件如电动机。上世纪末至今，随着全控型功率器件如IGBTIGBT、IGCTIGCT、IEGTIEGT等产品的不等产品的不断研制应用，交交变频逐渐减少，提升机行业中交直交变频逐渐占据主导地位。断研制应用，交交变频逐渐减少，提升机行业中交直交变频逐渐占据主导地位。 变频调速系统：变频调速系统：交交变频交交变频低压交直交变频低压交直交变频三电平型中压三电平型中压交直交变频交直交变
11、频级联型高压交直级联型高压交直交交配套电机电压等级配套电机电压等级AC900V-1500VAC900V-1500VAC380VAC380V、660V660VAC3.15KVAC3.15KVAC3.15KVAC3.15KV、6KV6KV、10KV10KV配套电机：配套电机：大功率低速直连大功率低速直连同步电动机同步电动机 多见多见1000KW1000KW以下高以下高速电机速电机大功率、超大功大功率、超大功率低速直连同步率低速直连同步电动机电动机多为多为1250KW1250KW以下高以下高速异步电动机，少速异步电动机，少量大功率同步电机量大功率同步电机传动故障开车方式传动故障开车方式双绕组电机可实
12、双绕组电机可实现全载半速现全载半速无无无无功率单元旁路功率单元旁路常用整流装置常用整流装置SIEMENSSIEMENS、ABBABB及及其配套国产功率其配套国产功率柜柜SIEMENS 6SE70SIEMENS 6SE70ABB ACS800ABB ACS800SIEMENS SM150SIEMENS SM150ABB ACS6000ABB ACS6000利得华福利得华福何康何康电源侧谐波水平电源侧谐波水平谐波较大，功率谐波较大，功率因数较低因数较低1 1、二极管及可控、二极管及可控硅整流有谐波硅整流有谐波2 2、AFEAFE结构谐波满结构谐波满足国家标准足国家标准AFEAFE结构使谐波结构使谐
13、波满足国家标准满足国家标准AFEAFE结构及移相变压结构及移相变压器使变频器基本无器使变频器基本无谐波污染谐波污染矿井提升机电控系统简介 变频调速系统：变频调速系统：五电平型中压交直交五电平型中压交直交配套电机电压等级配套电机电压等级AC6KVAC6KV配套电机：配套电机：变频器最大功率为变频器最大功率为2000KW2000KW，适用于，适用于1250KW1250KW以下交流异步电动机以下交流异步电动机传动故障开车方式传动故障开车方式无无常用整流装置常用整流装置ABB ACS2000ABB ACS2000（输出波形为（输出波形为9 9电平）电平）结构比功率单元串联型变频器简单结构比功率单元串联
14、型变频器简单电源侧谐波水平电源侧谐波水平AFEAFE结构使谐波满足国家标准结构使谐波满足国家标准矿井提升机电控系统简介二、提升机电控系统硬件组成矿井提升机电控系统简介 矿井提升机电控系统基本构成由：控制系统、高低压供电、电气传动系矿井提升机电控系统基本构成由：控制系统、高低压供电、电气传动系统、传感器、上位监控系统等五部分组成。以一套直流提升机电控系统举例：统、传感器、上位监控系统等五部分组成。以一套直流提升机电控系统举例： 组成：组成：功能功能设备设备控制系统：控制系统：主要由主要由PLCPLC完成提升机控制逻完成提升机控制逻辑和安全保护，辑和安全保护，PLCPLC柜、操作台柜、操作台高、低
15、压配电：高、低压配电：控制回路及其他辅助设备的低控制回路及其他辅助设备的低压配电回路及主电机供电电压压配电回路及主电机供电电压的分合及转换的分合及转换低压电源柜、高压开关柜、低压电源柜、高压开关柜、整流变压器、其他动力变压整流变压器、其他动力变压器器电气传动系统：电气传动系统： 负责主电动机的供电及调速，负责主电动机的供电及调速，命令来自于控制系统命令来自于控制系统直流传动柜（含电枢、励磁）直流传动柜（含电枢、励磁）、快速开关、电抗器、快速开关、电抗器传感器传感器各种信号的采集：速度、深度、各种信号的采集：速度、深度、油压、位置、温度等油压、位置、温度等编码器、井筒开关、测速机、编码器、井筒开
16、关、测速机、温度传感器、闸间隙检测传温度传感器、闸间隙检测传感器、松绳感器、松绳/闸偏检测开关、闸偏检测开关、油压传感器等油压传感器等上位监控系统：上位监控系统： 运行状态监视、运行状态监视、PLCPLC程序修改程序修改工控机、编程及监控软件等工控机、编程及监控软件等矿井提升机电控系统简介2.1、提升机电控系统硬件组成 -控制系统简介矿井提升机电控系统简介 国内提升机控制系统在国内提升机控制系统在9090年代以前还是继电器和模拟电路系统，年代以前还是继电器和模拟电路系统，硬件结构复杂、可靠性较低，使成套系统自动化程度低、安全可靠性硬件结构复杂、可靠性较低，使成套系统自动化程度低、安全可靠性较差
17、，目前，较差，目前，因为提升机安全要求较高，继电器系统国家已经强制淘因为提升机安全要求较高，继电器系统国家已经强制淘汰。现在汰。现在主要采用主、从主要采用主、从PLCPLC组成网络化的控制和监视保护系统。组成网络化的控制和监视保护系统。 采用采用PLCPLC控制系统，可以通过软件替代很多外部继电和模拟电控制系统，可以通过软件替代很多外部继电和模拟电路，更加灵活、可靠，效率更高。采用路，更加灵活、可靠，效率更高。采用PLCPLC控制系统真正提高了提升控制系统真正提高了提升机自动化程度，能轻易实现自动开车、半自动开车等运行模式。也可机自动化程度，能轻易实现自动开车、半自动开车等运行模式。也可以更容
18、易实现更以更容易实现更全面全面、更精确的安全保护。、更精确的安全保护。 PLCPLC品牌和产品众多，提升机行业使用最多的是：西门子品牌和产品众多，提升机行业使用最多的是：西门子S7-S7-300300、S7-400S7-400、三菱、三菱FX2NFX2N等系统等系统PLCPLC。少数用户可能根据习惯使用其。少数用户可能根据习惯使用其他品牌他品牌PLCPLC，例如，例如ABAB、施耐德等。、施耐德等。 考虑到安装调试的便利性，我们不推荐其他品牌考虑到安装调试的便利性，我们不推荐其他品牌PLCPLC，特别是时，特别是时间较紧的改造项目（因为考虑到程序的转化和调试的熟悉程度）。间较紧的改造项目（因为
19、考虑到程序的转化和调试的熟悉程度）。矿井提升机电控系统简介S7-300主从PLC网络图目前提升机最常用目前提升机最常用PLC控制形式控制形式矿井提升机电控系统简介S7-400主-S7-300从PLC网络图矿井提升机电控系统简介S7-400主从PLC网络图矿井提升机电控系统简介PLCPLC冗余控制系统示意图冗余控制系统示意图S7-300软冗余PLC网络图矿井提升机电控系统简介S7-400硬冗余PLC网络图硬冗余切换时间最短，成本最高矿井提升机电控系统简介 PLC冗余系统由A和B两套PLC控制系统组成。A系统为主时，B系统为备用，当主系统A运行是出现故障，控制系统会自动切换到备用系统B当中执行，这
20、时，B系统为主，A系统为备用。 这种切换过程是包括PLC电源、CPU、通讯网络和IM153接口模块的整体切换整体切换。系统运行过程中，即使没有任何组件出错，操作人员也可以实现手动的主备系统切换，这种手动切换过程，对于控制系统的软硬件调整，更换，扩容非常有用。矿井提升机电控系统简介2.2、提升机电控系统硬件组成 -高、低压配电简介矿井提升机电控系统简介 高压供电：通常由高压开关柜、整流变压器组成，其组成由电气传高压供电：通常由高压开关柜、整流变压器组成，其组成由电气传动形式决定。动形式决定。 高压开关柜形式较多，电压等级多为高压开关柜形式较多，电压等级多为6KV/10KV6KV/10KV两种，提
21、升机使用最两种，提升机使用最多的高压开光柜型号包括多的高压开光柜型号包括:GG-1A:GG-1A、KYGGKYGG、KYN28KYN28、KYGCKYGC等。等。 GG-1AGG-1A、KYGGKYGG等型号高压开关柜在一台柜内集合了双进线开关、真等型号高压开关柜在一台柜内集合了双进线开关、真空断路器和微机综合保护，用于双回路进线，一路馈出的场合。例如：空断路器和微机综合保护，用于双回路进线，一路馈出的场合。例如：6 6脉动直流提升机电控系统、低压及高压交直交变频提升机电控系统、脉动直流提升机电控系统、低压及高压交直交变频提升机电控系统、转子串电阻提升机电控系统等。转子串电阻提升机电控系统等。
22、 KYN28KYN28、KYGCKYGC等型号高压开关柜以一组形式出现，通常包括等型号高压开关柜以一组形式出现，通常包括2 2台进线台进线柜、多台馈出柜、柜、多台馈出柜、1 1台台PTPT保护柜，每台进线柜和馈出柜都配有真空断路保护柜，每台进线柜和馈出柜都配有真空断路器及微机综保。馈出柜根据馈出路数可以配置。通常用于器及微机综保。馈出柜根据馈出路数可以配置。通常用于1212脉动直流提脉动直流提升机电控系统、中压交直交变频提升机电控系统、交交变频提升机电控升机电控系统、中压交直交变频提升机电控系统、交交变频提升机电控系统等。系统等。 如提升机电控系统中要求有辅助变压器用于控制系统低压供电的，如提
23、升机电控系统中要求有辅助变压器用于控制系统低压供电的，通常也采用通常也采用KYN28KYN28、KYGCKYGC等型号高压开关柜。等型号高压开关柜。矿井提升机电控系统简介KYN28KYN28高压开关柜高压开关柜整流变压器整流变压器 整流变压器多为环氧树脂浇注整流变压器和干式整流变压器，环整流变压器多为环氧树脂浇注整流变压器和干式整流变压器，环氧树脂浇注整流变压器性能更好，价格略高。氧树脂浇注整流变压器性能更好，价格略高。矿井提升机电控系统简介组成：组成：功能功能设备设备双回路进线开关双回路进线开关两路两路3AC380V 3AC380V 进线电源进线电源1 1用用1 1备，两路电源备，两路电源取
24、自矿变电站或者一路取自矿变电站，一取自矿变电站或者一路取自矿变电站，一路取自绞车房辅助变压器。路取自绞车房辅助变压器。双电源切换开关双电源切换开关或两台智能断路或两台智能断路器等器等各回路电源分配各回路电源分配用于各个控制及辅助回路如液压泵、润滑用于各个控制及辅助回路如液压泵、润滑泵、风机、加热器、照明、传感器、信号泵、风机、加热器、照明、传感器、信号系统、系统、UPSUPS、PLCPLC、备用等的低压配电。、备用等的低压配电。塑壳断路器、微塑壳断路器、微型断路器型断路器热继电器、接触热继电器、接触器器用于液压泵、润滑泵、风机、加热器等回用于液压泵、润滑泵、风机、加热器等回路的电机等供电和过流
25、、过载保护。路的电机等供电和过流、过载保护。接触器、热继电接触器、热继电器器控制电源电压转控制电源电压转换换将将3AC380V3AC380V转化为转化为AC110VAC220VDC220VDC24VAC110VAC220VDC220VDC24V等电源。等电源。变压器、整流模变压器、整流模块、开关电源等块、开关电源等后备电源后备电源 用于突发停电时的闸控安全制动以及用于突发停电时的闸控安全制动以及PLCPLC电源的提供。电源的提供。在线式在线式UPSUPS低压配电设备的组成：低压配电设备的组成：矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控
26、系统简介矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介2.3、提升机电控系统硬件组成 -电气传动系统简介矿井提升机电控系统简介直流提升机电控系统直流提升机电控系统- -电气传动电气传动 直流电气传动目前均采用磁场恒定，电枢换向的形式，可控硅直流电气传动目前均采用磁场恒定，电枢换向的形式，可控硅装置整流，速度、电流双闭环控制，常用的可控硅整流装置有西门装置整流，速度、电流双闭环控制，常用的可控硅整流装置有西门子公司子公司6RA706RA70直流调速装置和直流调速装置和ABBABB公司公司DCS800DCS800直流调速装置，电枢整直流调速装置，电枢整流采用反并联三相整流桥，即
27、有两组可控硅桥，正、反向运行均可流采用反并联三相整流桥，即有两组可控硅桥，正、反向运行均可以整流，也可以实现重物下放状态下的发电回馈制动。以整流，也可以实现重物下放状态下的发电回馈制动。 另外还有改装方案，只用一台小装置引出脉冲触发线和检测线，另外还有改装方案，只用一台小装置引出脉冲触发线和检测线，带动国产功率柜。目前市场上广泛应用的是带动国产功率柜。目前市场上广泛应用的是6RA706RA70小装置的改装。我小装置的改装。我们在此方面的技术也非常成熟，使用情况良好。们在此方面的技术也非常成熟，使用情况良好。 改装方案对于功率越大的直流电动机相对于原装方案其价格更改装方案对于功率越大的直流电动机
28、相对于原装方案其价格更低，备件更便宜，维修更方便。缺点是柜子数量增加，占地面积增低，备件更便宜，维修更方便。缺点是柜子数量增加，占地面积增大，性能及稳定性略差。大，性能及稳定性略差。 矿井提升机电控系统简介三相可控硅反并联整流回馈桥三相可控硅反并联整流回馈桥矿井提升机电控系统简介三相可控硅整流桥三相可控硅整流桥矿井提升机电控系统简介单相半控整流桥单相半控整流桥矿井提升机电控系统简介电气传动（电气传动（-直流提升机电控系统）直流提升机电控系统） 6脉动直流电气传动主回路图脉动直流电气传动主回路图矿井提升机电控系统简介电气传动（电气传动（-直流提升机电控系统）直流提升机电控系统） 串联串联12脉动
29、直流电气传动主回路图脉动直流电气传动主回路图矿井提升机电控系统简介电气传动（电气传动（-直流提升机电控系统）直流提升机电控系统） 并联并联2脉动直流电气传动主回路图脉动直流电气传动主回路图矿井提升机电控系统简介电气传动（电气传动（-直流提升机电控系统）直流提升机电控系统） 先并后串先并后串12脉动直流电气传动主回路图脉动直流电气传动主回路图矿井提升机电控系统简介采用采用ABB DCS800ABB DCS800的串联的串联1212脉动调速柜：脉动调速柜： 矿井提升机电控系统简介采用采用ABB DCS800ABB DCS800的并联的并联1212脉动调速柜：脉动调速柜： 矿井提升机电控系统简介采用
30、西门子采用西门子6RA706RA70的的6 6脉动调速柜：脉动调速柜： 矿井提升机电控系统简介国产功率柜：国产功率柜： 矿井提升机电控系统简介提升机交直交变频调速电气传动：提升机交直交变频调速电气传动： 交直交变频系统分为三部分：交流变直流侧（整流端），中间交直交变频系统分为三部分：交流变直流侧（整流端），中间环节环节( (电容或者电感电容或者电感, ,采用电容为电压源型变频器，采用电感为电流采用电容为电压源型变频器，采用电感为电流源型变频器）、直流变交流侧（逆变端）。源型变频器）、直流变交流侧（逆变端）。 交流变直流侧交流变直流侧 （整流端）（整流端）二极管、可控二极管、可控硅整流硅整流12
31、12脉动二极管脉动二极管或可控硅整流或可控硅整流整流回馈（可控整流回馈（可控硅）硅）AFEAFE（IGBTIGBT、IGCTIGCT等）整流等）整流主回路结构主回路结构三相整流桥三相整流桥并联三相整流并联三相整流桥桥反并联三相整流反并联三相整流回馈桥回馈桥IGBTIGBT整流回馈整流回馈桥桥特征谐波特征谐波5 5、7 7、1111、13131111、13135 5、7 7、1111、1313谐波很小谐波很小发电运行发电运行制动制动外接制动单元和制动电阻将制外接制动单元和制动电阻将制动（发电运行）能量消耗到制动（发电运行）能量消耗到制动电阻上，属于能耗制动。动电阻上，属于能耗制动。制动（发电运行
32、）产生的能量回制动（发电运行）产生的能量回馈到电网，更节能馈到电网，更节能抗电网扰动能力抗电网扰动能力弱弱弱弱弱弱强强初期投入成本初期投入成本很低很低中中中中高高中间环节中间环节电容电容(电压源型电压源型),综合功率因数在综合功率因数在0.93以上。以上。AFEAFE有源前端有源前端矿井提升机电控系统简介旧技术换相(电压)豁口是个严重问题。它们的幅度大小和影响轻重取决于变频器的设计和电网特性。谐波问题。它们的幅度大小取决于电机功率，电源强弱和变频器配置。弱电网将遇到许多问题。电源波动问题。由于这个问题，在直流电压环上会产生电压降，从而电机的轴特性将受影响。电源的偏差需与设备的性能和正常应用兼顾
33、。Active Front End technology不产生换相(电压)豁口。谐波可被忽略。其大小不受电网质量或负载轻重影响。电网压降可被调整，DC电压保持稳定，电机轴特性不受影响。弱电网问题已无足轻重。矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介提升机交直交变频调速电气传动：提升机交直交变频调速电气传动： 直流变交流侧（逆变端）：通过改变输出频率调节电动机运行直流变交流侧（逆变端）：通过改变输出频率调节电动机运行速度。提升机电动状态时将直流侧能量输送到交流电动机，提升机速度。提升机电动状态时将直流侧能量输送到交流电动机，提升机发电状态时将交流电动机能量反馈到直流侧，再
34、通过变频器整流侧发电状态时将交流电动机能量反馈到直流侧，再通过变频器整流侧反馈回电网或消耗到制动电阻上。反馈回电网或消耗到制动电阻上。 逆变端的控制一般采用矢量控制技术或者直接转矩控制技术，逆变端的控制一般采用矢量控制技术或者直接转矩控制技术，V/FV/F压频比控制技术启动性能较差，应用到提升机上性能较差。压频比控制技术启动性能较差，应用到提升机上性能较差。 根据经验，采用速度传感器闭环控制在重载启动时的启动性能根据经验，采用速度传感器闭环控制在重载启动时的启动性能也要优于采用无速度传感器矢量控制性能要好。也要优于采用无速度传感器矢量控制性能要好。矿井提升机电控系统简介低压交低压交- -直直-
35、 -交变频电气传动主回路图（整流单元）交变频电气传动主回路图（整流单元）矿井提升机电控系统简介低压交低压交- -直直- -交变频电气传动主回路图（整流回馈单元）交变频电气传动主回路图（整流回馈单元）矿井提升机电控系统简介低压交低压交- -直直- -交变频电气传动主回路图（交变频电气传动主回路图（AFEAFE单元）单元）矿井提升机电控系统简介采用西门子采用西门子6SE706SE70低压交直交变频柜低压交直交变频柜矿井提升机电控系统简介采用采用VACONVACON低压交直交变频柜低压交直交变频柜矿井提升机电控系统简介西门子西门子6SE71 AFE6SE71 AFE低压交直交变频柜低压交直交变频柜矿
36、井提升机电控系统简介级联型高压交直交变频电气传动矿井提升机电控系统简介高压交高压交- -直直- -交变频电气传动主回路图（交变频电气传动主回路图（AFEAFE功率单元串联型）功率单元串联型）矿井提升机电控系统简介高压交高压交- -直直- -交变频电气传动主回路图（交变频电气传动主回路图（AFEAFE功率单元串联型）功率单元串联型）矿井提升机电控系统简介高压交高压交- -直直- -交变频电气传动主回路图（交变频电气传动主回路图（AFEAFE功率单元串联型）功率单元串联型）矿井提升机电控系统简介10KV10KV级联型高压变频器电压向量图级联型高压变频器电压向量图矿井提升机电控系统简介高压交高压交-
37、 -直直- -交变频电气传动主回路图（交变频电气传动主回路图（AFEAFE）矿井提升机电控系统简介一相有一相有2 2个单元退个单元退出运行（例如损坏出运行（例如损坏A4,A5A4,A5），系统自），系统自动旁路动旁路A4,A5A4,A5，通，通过新的旁路技术过新的旁路技术（中心点偏移（中心点偏移) ) 可可以以80%80%对称输出电对称输出电压。可减少某些场压。可减少某些场合下突然停机造成合下突然停机造成的损失。的损失。高压交高压交- -直直- -交变频电气传动单元旁路功能交变频电气传动单元旁路功能矿井提升机电控系统简介级联型高压交级联型高压交- -直直- -交变频柜：交变频柜：矿井提升机电控
38、系统简介三电平中压交直交变频电气传动矿井提升机电控系统简介中压三电平交中压三电平交- -直直- -交变频电气传动主回路图（交变频电气传动主回路图（AFEAFE）矿井提升机电控系统简介ABB ACS6000ABB ACS6000中压交直交变频柜（此照片为用于双绕组交流同步电动机中压交直交变频柜（此照片为用于双绕组交流同步电动机) )矿井提升机电控系统简介西门子西门子 SM150SM150中压交直交变频柜（此照片为用于交流同步电动机中压交直交变频柜（此照片为用于交流同步电动机) )矿井提升机电控系统简介 交交变频电气传动矿井提升机电控系统简介提升机交交变频调速电气传动系统：提升机交交变频调速电气传
39、动系统： 交交变频电气传动采用可控硅整流回馈，主电机通常是交流同交交变频电气传动采用可控硅整流回馈，主电机通常是交流同步电动机，电压等级一般在步电动机，电压等级一般在1.5KV1.5KV及以下，交交变频产生的谐波较大，及以下，交交变频产生的谐波较大，建议加装谐波治理设备，交交变频系统功率因数较低，加之一般采建议加装谐波治理设备，交交变频系统功率因数较低，加之一般采用交交变频电气传动的提升机功率都较大，所以需要考虑无功补偿用交交变频电气传动的提升机功率都较大，所以需要考虑无功补偿设备。设备。 目前国内交交变频采用双绕组电机的较多，可以实现类似于直目前国内交交变频采用双绕组电机的较多，可以实现类似
40、于直流串联流串联1212脉动的效果，即在一个绕组的供电系统出现问题时，可以脉动的效果，即在一个绕组的供电系统出现问题时，可以实现全载半速的运行。实现全载半速的运行。交交- -交变频电气传动主回路图交变频电气传动主回路图矿井提升机电控系统简介交交- -交变频电气传动柜（国产功率柜）交变频电气传动柜（国产功率柜）矿井提升机电控系统简介交交- -交变频电气传动调节柜（西门子）交变频电气传动调节柜（西门子）矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介 转子串电阻调速电气传动矿井提升机电控系统简介交流转子串电阻提升机电控系统交流转子串电阻提升机电控系统- -电气传动电气传动 用于提升机用于提升机6KV,
41、10KV,380V6KV,10KV,380V交流异步电动机调速，电动机运行时交流异步电动机调速，电动机运行时定子通定子通6KV,10KV,380V6KV,10KV,380V电。转子回路串电阻，通过调整转子回路串入电。转子回路串电阻，通过调整转子回路串入电阻的阻值，实现速度的调整。转子回路电阻阻值的调整通过真空电阻的阻值，实现速度的调整。转子回路电阻阻值的调整通过真空开关或者可控硅开关。一般低压开关或者可控硅开关。一般低压380V380V为为5 5级、高压级、高压6KV,10KV6KV,10KV为为8 8级、级、1010级电阻。所以属于有级调速。级电阻。所以属于有级调速。 在重物下放（即发电状态
42、）时，转子回路串入的电阻必须完全在重物下放（即发电状态）时，转子回路串入的电阻必须完全切除，此时电动机处于略高于额定转速运行，如果电阻不完全切除，切除，此时电动机处于略高于额定转速运行，如果电阻不完全切除，提升机将超速。不同提升工况会影响调速的性能，需要分别对待，提升机将超速。不同提升工况会影响调速的性能，需要分别对待，需要加入动力制动或者低频装置配合才能满足提升机需求。与其他需要加入动力制动或者低频装置配合才能满足提升机需求。与其他类型提升机电控相比，其操作更加复杂，特别是副井提升机，工矿类型提升机电控相比，其操作更加复杂，特别是副井提升机，工矿复杂，司机开车水平要求较高，实现全自动开车更困
43、难。而其他类复杂，司机开车水平要求较高，实现全自动开车更困难。而其他类型提升机电控均可以实现简单操作。型提升机电控均可以实现简单操作。 交流转子串电阻调速价格很低，但性能较差，已经属于淘汰产交流转子串电阻调速价格很低，但性能较差，已经属于淘汰产品。品。矿井提升机电控系统简介交流转子串电阻提升机电控系统交流转子串电阻提升机电控系统- -电气传动电气传动 矿井提升机电控系统简介2.4、提升机电控系统硬件组成 -传感器简介矿井提升机电控系统简介 传感器：是提升机电控系统非常重要的组成部分，用于检测速传感器：是提升机电控系统非常重要的组成部分，用于检测速度、深度、温度及其他运行数据，是实现逻辑控制、自
44、动化运行、安度、深度、温度及其他运行数据，是实现逻辑控制、自动化运行、安全保护等功能不可缺少的重要部分。全保护等功能不可缺少的重要部分。 这些传感器的机械接口也非常重要，决定了传感器数据的准确这些传感器的机械接口也非常重要，决定了传感器数据的准确性和传感器的使用寿命，直接影响提升机的使用性能。在提升机设制性和传感器的使用寿命，直接影响提升机的使用性能。在提升机设制造前，必须协调好主电机和提升机主机上的各种传感器接口。造前，必须协调好主电机和提升机主机上的各种传感器接口。 欧姆龙编码器欧姆龙编码器HUBNERHUBNER编码器、测速机编码器、测速机 国产国产ZYSZYS测速机测速机矿井提升机电控
45、系统简介松绳开关松绳开关 井筒磁开关井筒磁开关极限过卷开关极限过卷开关闸检测开关闸检测开关模拟量油压变送器模拟量油压变送器矿井提升机电控系统简介2.5、提升机电控系统硬件组成 -上位监控系统简介矿井提升机电控系统简介上位监控系统：上位监控系统：硬件：硬件：1 1、工控机、工控机+ +液晶显示器液晶显示器 2 2、触摸屏、触摸屏软件：软件：PLCPLC编程软件、上位监控编程软件、上位监控 软件（如软件（如WINCCWINCC） 除调试时作为程序修改调除调试时作为程序修改调试工作外（安装编程软件），试工作外（安装编程软件），平时可以通过形象的画面显示平时可以通过形象的画面显示和记录提升机运行状态和
46、数据。和记录提升机运行状态和数据。还可以通过监视程序逻辑状态，还可以通过监视程序逻辑状态，来判定一些故障的原因。来判定一些故障的原因。研华工控机研华工控机操作台触摸屏操作台触摸屏矿井提升机电控系统简介提升机上位监控画面提升机上位监控画面矿井提升机电控系统简介2.6、提升机电控系统硬件组成 -成套提升机电控系统配置举例6 6脉动直流提升机电控系统通用配置脉动直流提升机电控系统通用配置序号序号名名 称称规规格型号格型号数量数量说说 明明1高压真空开关柜真空断路器，微机综保。两进线、一馈出、计量保护1台中信重工2电枢整流变压器kVA，kV/V，三相整流变压器，环氧树脂浇注，带温控器、散热风机1台国产
47、名牌3磁场整流变压器KVA，400V/V1台国产名牌4直流调节柜磁场恒定，电枢反向，西门子6RA70直流调速装置，装置额定输出电流（1600A）不小于电机额定电流的2倍。1套中信重工5PLC程控柜主控、辅控PLC S7-300控制I/O、高速计数、通讯模块等1台中信重工6低压辅助柜西门子、施耐德、ABB、威德米勒低压元器件,含UPS稳压电源，S7-300的ET200M远程I/O系统1台中信重工7网络化操作台S7-300的ET200M远程I/O系统、含数字监控器，含主电机测温仪表，按钮、指示仪表、指示灯等。1台中信重工8上位计算机PIVCPU，内存2G，硬盘160G，网卡，22寸液晶显示器，惠普
48、A4激光打印机，键盘，鼠标。1套台湾研华9快速开关DS121台上海立新10井筒磁性开关TCK-1T防爆型，包括同步、减速、定点、停车、过卷等1套中信重工11测速发电机ZYS-8A和ZCF-322台国产名牌12轴编码器OMRON E6B2-CWZ5B，含弹性联轴节3台日本13远程诊断系统VPN宽带远程诊断系统，含VPN路由器，以太网交换机、PLC以太网通讯模板等1套中信重工14信号系统西门子S7-300网络化控制，含语音告警箱，井口信号台，井底信号台，机房信号控制柜，上位监控、到位开关.1套中信重工15视频监控系统含各水平摄像头、机房数字监视录像机、监视器、联动模块1套中信重工串联串联1212脉
49、动直流提升机电控系统通用配置脉动直流提升机电控系统通用配置序号序号名名 称称规规格型号格型号数量数量说说 明明1高压真空开关柜KYN28A-12真空开关柜，微机综保。两进、两馈、一保护5台国产名牌2电枢整流变压器kVA，kV/V，环氧树脂浇注，带风机2台国产名牌3磁场整流变压器KVA， 400V/V1台国产名牌4电枢调节及整流柜西门子6RA70直流调速装置。电枢可逆串联12脉动，最大输出电流不小于电机额定电流的2倍。可以6脉动全载半速运行。组成：1#电枢柜、2#电枢柜.1套中信重工5励磁调节及整流柜恒定励磁，西门子6RA701台中信重工6PLC程控柜主控、辅控PLC S7-300控制I/O、高
50、速计数、通讯模块等1台中信重工7低压辅助柜西门子、施耐德、ABB、威德米勒低压元器件,含UPS稳压电源，S7-300的ET200M远程I/O系统1台中信重工8网络化操作台S7-300的ET200M远程I/O系统、含数字监控器，含主电机测温仪表，按钮、指示仪表、指示灯等。1台中信重工96/12脉动切换柜大型刀开关，含切换监测1台中信重工10上位计算机PIVCPU，内存2G，硬盘160G，22寸液晶，打印机。1套台湾研华11快速开关DS12-20/081台上海立新12井筒磁性开关TCK-1T防爆型，包括同步、减速、定点、停车、过卷等1套中信重工13测速发电机ZYS-8A和ZCF-322台国产名牌1
51、4轴编码器OMRON E6B2-CWZ5B，含弹性联轴节3台日本15远程诊断系统含VPN路由器，以太网交换机、PLC以太网通讯模板等1套中信重工17装、卸载及信号系统S7-300PLC网络化控制，需与装卸载主机厂配合.1套中信重工18视频监控系统含各水平摄像头、机房数字监视录像机、监视器、联动模块1套中信重工高压交高压交- -直直- -交变频提升机电控系统通用配置交变频提升机电控系统通用配置序号序号名称名称技技术说术说明明数量数量备备注注1高压开关柜两进线，一馈电，计算机综合保护系统，真空断路器1台国产名牌2高压变频器计算机全数字控制，高压提升机专用变频器，适用于6整流以及逆变的均采用IGBT
52、功率元件。 带功率单元、滤网、熔断器等备件。无谐波污染，功率因素0.95.1台利得华福或何康3低压电源柜负责提升机低压供电，柜内接触器，热继电器为西门子公司产品。空气开关和继电器为施耐德公司产品。直流开关电源采用魏德米勒公司产品。含不间断电源1台中信重工4操作台新型分体式操作台，数字式深度指示器，温度巡检仪，仪表显示电压、电流、油压、电机及轴承温度等参数。西门子公司PLC S7-300系列,主、从双PLC，含数字量、模拟量及高速计数模块,网络通讯接口，并预留信号系统接口。 1台中信重工5上位监控机原装工控机， P3.0以上，内存1G，硬盘160G，网卡，显卡，声卡，22寸液晶，激光打印机，键盘
53、，鼠标。含编程电缆。1套台湾研华6编码器欧姆龙E6B2，两台安装在卷筒主轴轴端，一台安装到电机轴端3台日本7测速发电机ZCF-32与主轴联结1台国产名牌9限位开关LX4-12S2台国产名牌10井筒磁开关TCK-1T（防水 防尘 防爆 防潮），带磁钢1套中信重工11远程诊断系统VPN宽带远程诊断系统，含西门子以太网通讯模板，VPN路由器等。1套中信重工矿井提升机电控系统简介三、电能质量简介谐波治理及无功补偿：谐波治理及无功补偿： AFE AFE有源前端结构的高性能提升机电气传动系统，例如中压三电平交直交有源前端结构的高性能提升机电气传动系统，例如中压三电平交直交变频、变频、AFEAFE低压交直交
54、变频、级联型高压交直交变频，这些电气传动系统功率低压交直交变频、级联型高压交直交变频，这些电气传动系统功率因数高，谐波小，基本都符合国家电能质量的相关标准，不需考虑谐波治理和因数高，谐波小，基本都符合国家电能质量的相关标准，不需考虑谐波治理和无功补偿装置（对于大功率提升机来说，这非常重要，因为功率越大，对电网无功补偿装置（对于大功率提升机来说，这非常重要，因为功率越大，对电网的影响就越大，谐波治理和无功补偿装置也需要非常大的投入）。的影响就越大，谐波治理和无功补偿装置也需要非常大的投入）。 对于电网接入点短路容量较大的矿山，如果采用直流传动和非对于电网接入点短路容量较大的矿山，如果采用直流传动
55、和非AFEAFE的低压的低压交直交变频传动，中小功率的提升机谐波影响基本是不超标的（可以通过计算交直交变频传动，中小功率的提升机谐波影响基本是不超标的（可以通过计算来确认其谐波是否超标）。但如果网内类似设备过多则会造成谐波和无功的较来确认其谐波是否超标）。但如果网内类似设备过多则会造成谐波和无功的较大超标和影响，但可以在矿变电站集中进行治理，这样比较经济和合理。大超标和影响，但可以在矿变电站集中进行治理，这样比较经济和合理。 大功率的直流传动电控系统可以加装大功率的直流传动电控系统可以加装5 5次、次、7 7次滤波通道和次滤波通道和1111次高通滤波通次高通滤波通道来就地消除谐波，而无功补偿可
56、以在上一次矿变电站实现，这是最经济的方道来就地消除谐波，而无功补偿可以在上一次矿变电站实现，这是最经济的方案，占地面积也比其他方式小。高端方案是采用案，占地面积也比其他方式小。高端方案是采用SVGSVG或或SVCSVC型无功补偿和滤波装型无功补偿和滤波装置，但价格较高且占地面积较大，且系统维护也需要较大的人力和物理。置，但价格较高且占地面积较大，且系统维护也需要较大的人力和物理。 交交变频常用于大功率交流同步电动机，功率因数低，谐波大且不规律，交交变频常用于大功率交流同步电动机，功率因数低，谐波大且不规律，因电机功率大，对电网影响就大，可以采用因电机功率大，对电网影响就大，可以采用SVCSVC
57、等无功补偿和谐波治理装置。等无功补偿和谐波治理装置。矿井提升机电控系统简介节能：节能： 以往与用户交流的时候，有些用户提出要采用变频调速系统，原因是变频以往与用户交流的时候，有些用户提出要采用变频调速系统，原因是变频调速系统节能，甚至一些厂家推销人员会告诉用户，几年就能把买提升机电控调速系统节能，甚至一些厂家推销人员会告诉用户，几年就能把买提升机电控的钱给节省回来。的钱给节省回来。 举个例子：煤矿主风机，采用变频调速以后非常节能，这是因为采用变频举个例子：煤矿主风机，采用变频调速以后非常节能，这是因为采用变频调速，风量需求小时，变频器可以控制输出电机功率减小来调节风量，而老式调速，风量需求小时
58、，变频器可以控制输出电机功率减小来调节风量，而老式风机，是靠调节挡风板来调节风量，而电机总是在满功率工作的，多余的风量风机，是靠调节挡风板来调节风量，而电机总是在满功率工作的，多余的风量被挡风板给浪费掉了，所以在风机上采用变频调速确实非常节能。被挡风板给浪费掉了，所以在风机上采用变频调速确实非常节能。 转子串电阻系统的改造，例如改造为单元串联型高压交直交变频，因为转转子串电阻系统的改造，例如改造为单元串联型高压交直交变频，因为转子串电阻系统在调速过程中，需要将转差功率转变为热能在电阻上消耗掉，特子串电阻系统在调速过程中，需要将转差功率转变为热能在电阻上消耗掉，特别是重物提升过程中最明显，这些热
59、能就是浪费掉的能量。而改造后通过变频别是重物提升过程中最明显，这些热能就是浪费掉的能量。而改造后通过变频器调节速度，确实更节能。器调节速度，确实更节能。 变频调速中采用回馈方式和采用制动单元变频调速中采用回馈方式和采用制动单元+ +制动电阻方式也是不同的，采制动电阻方式也是不同的，采用制动电阻将发电状态的能量以热能的方式消耗掉，与回馈回电网比较，也是用制动电阻将发电状态的能量以热能的方式消耗掉，与回馈回电网比较，也是相对不节能的，特别是副井提升机，下放重物情况较多，发电状态比较多。相对不节能的，特别是副井提升机，下放重物情况较多，发电状态比较多。矿井提升机电控系统简介节能：节能： 直流调速系统
60、出现较早，变频调速系统出现后，对比直流调速系统，其功直流调速系统出现较早，变频调速系统出现后，对比直流调速系统，其功率因数较高，且交流电动机维护更容易，所以是推广的方向。率因数较高，且交流电动机维护更容易，所以是推广的方向。 在节能方面，直流调速和变频调速都可以通过调节输出电压实现无极平滑在节能方面，直流调速和变频调速都可以通过调节输出电压实现无极平滑的调速，也都可以实现发电状态下能量回馈到电网，所以在节能方面相差不大。的调速，也都可以实现发电状态下能量回馈到电网，所以在节能方面相差不大。 直流调速功率因数低，需要电网在输送有功功率时，还要输送无功功率，直流调速功率因数低，需要电网在输送有功功
61、率时，还要输送无功功率，在电能传输无功过程中会有一点损耗，功率因数低，也涉及供电公司会罚款的在电能传输无功过程中会有一点损耗，功率因数低，也涉及供电公司会罚款的问题，但目前矿山变电站通常都有无功补偿及谐波治理装置，可以解决这个问问题，但目前矿山变电站通常都有无功补偿及谐波治理装置，可以解决这个问题。题。 矿井提升机电控系统简介矿井提升机电控系统简介三、提升机电控系统选型提升机电控系统的选型：提升机电控系统的选型： 提升机电控系统选型可以根据用途、主电机功率、预算等情况来选择最合提升机电控系统选型可以根据用途、主电机功率、预算等情况来选择最合适的电控系统。实际上我们选择提升机电控系统通常是在不同
62、的电气传动系统适的电控系统。实际上我们选择提升机电控系统通常是在不同的电气传动系统的选择。的选择。 主电机功率主电机功率500KW500KW以下的提升机电控系统可以选择的种类较多，目前常见以下的提升机电控系统可以选择的种类较多，目前常见的是直流的是直流6 6脉动、低压交直交变频、功率单元串联型高压交直交变频。脉动、低压交直交变频、功率单元串联型高压交直交变频。矿井提升机电控系统简介 直流直流6 6脉动脉动低压交直交变频低压交直交变频级联型高压交直交级联型高压交直交性能：性能：无极平滑调速无极平滑调速能量可回馈电网能量可回馈电网无极平滑调速，能量可回馈无极平滑调速，能量可回馈电网（制动单元型除外
63、）电网（制动单元型除外）无极平滑调速无极平滑调速能量可回馈电网能量可回馈电网初期投入初期投入低低低（低（AFEAFE整流型价格高）整流型价格高）高高传动装置传动装置6RA706RA70、DCS800DCS800、国产、国产6SE706SE70、S120S120、ACS800ACS800、VACONVACON、安川、国产、安川、国产利得华福、何康、新风光、荣利得华福、何康、新风光、荣信信传动装置故传动装置故障开车方式障开车方式无，故障率极低无，故障率极低装置较便宜，可提前备用装置较便宜，可提前备用无，故障率较低无，故障率较低装置价格略高装置价格略高有：功率单元故障可旁路有：功率单元故障可旁路功率
64、单元有备品，可快速更换功率单元有备品，可快速更换电能质量电能质量有谐波，功率因数较低有谐波，功率因数较低但功率小，对电网影响小但功率小，对电网影响小功率因数高，二极管及可控功率因数高，二极管及可控硅整流有谐波，硅整流有谐波，AFEAFE整流方整流方式谐波满足国家标准式谐波满足国家标准标准为标准为AFEAFE整流，谐波完全满整流，谐波完全满足国家标准，功率因数高足国家标准，功率因数高提升机电控系统的选型：提升机电控系统的选型： 主电机功率主电机功率500KW-1000KW500KW-1000KW的提升机常见的是直流的提升机常见的是直流6 6脉动、直流脉动、直流1212脉动、功脉动、功率单元串联型
65、高压交直交变频。率单元串联型高压交直交变频。 因为提升机是频繁过载的设备，经常会遇到重物提升或重物下放，所以在因为提升机是频繁过载的设备，经常会遇到重物提升或重物下放，所以在选择变频器或直流装置的时候，通常都需要考虑较大的余量，使装置不至于经选择变频器或直流装置的时候，通常都需要考虑较大的余量，使装置不至于经常工作在极限状态，才能使装置有较长的使用寿命。常工作在极限状态，才能使装置有较长的使用寿命。 这个功率段的直流电动机，有高速电机，也有低速直连电机，采用直流这个功率段的直流电动机，有高速电机，也有低速直连电机，采用直流6 6脉动最经济，也可以满足使用需求，但如果需要考虑装置故障时的开车，以
66、及脉动最经济，也可以满足使用需求，但如果需要考虑装置故障时的开车，以及减少谐波，则可以采用直流减少谐波，则可以采用直流1212脉动。脉动。 功率单元串联型高压交直交变频器也完全满足这个功率段需求，主电机通功率单元串联型高压交直交变频器也完全满足这个功率段需求，主电机通常是高速的交流异步电动机，初期投入与直流常是高速的交流异步电动机，初期投入与直流1212脉动相近，优点是功率因数高、脉动相近，优点是功率因数高、谐波污染符合国家相关标准。缺点是功率单元数量较多，故障率相应较高。谐波污染符合国家相关标准。缺点是功率单元数量较多，故障率相应较高。 这个功率段也可以采用低压交直交变频，但主电机功率较大时
67、，低压变频这个功率段也可以采用低压交直交变频，但主电机功率较大时，低压变频器就需要并联才能满足要求，价格较高。器就需要并联才能满足要求，价格较高。矿井提升机电控系统简介提升机电控系统的选型：提升机电控系统的选型： 主电机功率主电机功率1000KW-2500KW1000KW-2500KW之间的提升机常见的是直流之间的提升机常见的是直流1212脉动。脉动。 直流调速系统价格最低，调速性能最好，特别是在直流调速系统价格最低，调速性能最好，特别是在1000KW-2500KW1000KW-2500KW功率之功率之间的提升机，通常采用低速直连电动机，如果采用直流调速和采用交直交变频间的提升机，通常采用低速
68、直连电动机，如果采用直流调速和采用交直交变频相比较，初期投入相差相比较，初期投入相差2-52-5倍。倍。 这个功率段的直流这个功率段的直流1212脉动系统，如果在上一级矿变电站有无功补偿和谐波脉动系统，如果在上一级矿变电站有无功补偿和谐波治理装置，则完全可以消除直流治理装置，则完全可以消除直流1212脉动的谐波和无功问题，如果没有，通过计脉动的谐波和无功问题，如果没有，通过计算谐波等数据，则可以决定是否加装一套无功补偿和谐波治理装置。算谐波等数据，则可以决定是否加装一套无功补偿和谐波治理装置。 如果采用国产功率柜，则初期投入可以更低。如果采用国产功率柜，则初期投入可以更低。 直流调速装置非常成
69、熟，使用量较大，备品易找到，备品备件价格很低，直流调速装置非常成熟，使用量较大，备品易找到，备品备件价格很低，技术人员也很熟悉，调试和维护方便。技术人员也很熟悉，调试和维护方便。 这个功率段也有采用三电平中压交直交、交交变频、功率单元串联型同步这个功率段也有采用三电平中压交直交、交交变频、功率单元串联型同步机交直交变频等方案，但价格都很高，一般按订单生产。备品备件价格高，系机交直交变频等方案，但价格都很高，一般按订单生产。备品备件价格高，系统复杂，维护力量要求高。功率器件目前需要进口，及时性也是问题。统复杂，维护力量要求高。功率器件目前需要进口，及时性也是问题。矿井提升机电控系统简介提升机电控
70、系统的选型：提升机电控系统的选型： 主电机功率主电机功率2500KW2500KW以上的提升机，特别是以上的提升机，特别是3000KW-5500KW3000KW-5500KW之间及以上的提之间及以上的提升机，常见的是交交变频和三电平型中压交直交变频，少量有国产功率单元串升机，常见的是交交变频和三电平型中压交直交变频，少量有国产功率单元串联型高压交直交变频或三电平中压交直交变频。联型高压交直交变频或三电平中压交直交变频。 这个功率段属于大型提升机，多数用户要求采用高端设备，以前多为全套这个功率段属于大型提升机，多数用户要求采用高端设备，以前多为全套进口如西马格、西门子或进口如西马格、西门子或ABB
71、ABB公司产品，由于国内机械及闸控技术不断提高，公司产品，由于国内机械及闸控技术不断提高，现在部分也采用如我公司的机械和智能闸控系统，电控系统主要技术仍然是采现在部分也采用如我公司的机械和智能闸控系统，电控系统主要技术仍然是采用西门子或用西门子或ABBABB公司引进产品为主。公司引进产品为主。 交交变频发展很成熟，既可以全套引起西门子公司交交变频发展很成熟，既可以全套引起西门子公司SL150SL150产品，也可以选产品，也可以选择国产化，控制器采用进口产品，可控硅功率柜国产，因为国产可控硅已经非择国产化，控制器采用进口产品，可控硅功率柜国产，因为国产可控硅已经非常成熟，这样成套初期投入大大降低
72、，备品备件更容易获得，且价格较低。常成熟，这样成套初期投入大大降低，备品备件更容易获得，且价格较低。 中压交直交以西门子中压交直交以西门子SM150SM150和和ABB ACS6000ABB ACS6000为主要代表，只要功率器件是为主要代表，只要功率器件是ABB IGCTABB IGCT，在大约，在大约20042004年以后开始主要推广，相对于交交变频，他谐波污染小，年以后开始主要推广，相对于交交变频，他谐波污染小，功率因数高。功率因数高。 交交变频通常要附加一套无功补偿和谐波治理装置才能在电能质量标准方交交变频通常要附加一套无功补偿和谐波治理装置才能在电能质量标准方面达到中压交直交的水平。
73、面达到中压交直交的水平。矿井提升机电控系统简介提升机电控系统的选型：提升机电控系统的选型： 转子串电阻系统的改造：转子串电阻系统都是高速交流异步电动机，电压转子串电阻系统的改造：转子串电阻系统都是高速交流异步电动机，电压通常是通常是6KV6KV或者或者10KV10KV，最好的改造方案是功率单元串联型高压交直交变频，因，最好的改造方案是功率单元串联型高压交直交变频，因为它谐波小、输出波形最好，可以用于普通的绕线式电机，这样可以不用更换为它谐波小、输出波形最好，可以用于普通的绕线式电机，这样可以不用更换主电机，减少了投入和改造时间。主电机，减少了投入和改造时间。 矿井提升机电控系统简介夏勇波夏勇波- -中信重工自动化公司自动化所中信重工自动化公司自动化所电话：电话：1863799284218637992842邮箱：邮箱：
