煤矿输送机变频器控制单元电源管理技术

目前煤矿输送机主要是由变频器来负责核心的控制部分,通过变频器实现了输送机对转速和转矩的自主控制,提升了采煤工作的质量和效率。控制单元是变频器控制的核心部件,通过对大量变频器的功能失效进行分析,控制单元供电电源失效是引起变频器功能失效甚至变频器功率器件炸毁的主要原因,既影响了煤矿采煤的工作效率,又给煤矿特殊的作业环境带来安全隐患。针对这些问题,提出一种新的控制单元电源管理技术,既能解决控制单元供电电源外部输入电压扰动导致供电电源输出不可控问题,又能有效解决控制单元供电电源外部输入电压不正常关断或控制单元供电电源损坏导致的控制单元控制功能不可控问题,使控制单元供电电源及其控制功能在各种工况下均处于可控状态。通过计算及具体实验对其进行了定量说明。

新型大功率矿用高压变频器的设计与研制

通过对煤矿井下大功率矿用高压变频器进行广泛的市场调研和方案论证,设计适合煤矿井下供电系统要求的高压变频器主回路结构,并结合在矿用隔爆兼本安型电气设备壳体设计和大型顺槽带式输送机对驱动装置的软启/制动、调速性能要求等方面所积累的丰富经验,完成矿用高压变频装置内部核心控制单元开发、电气元器件布局设计、隔爆型壳体设计制造以及散热系统的设计制造,最终研制出供电电压为10 kV、额定容量为2 000 kVA的隔爆兼本安型高压变频装置,并在同煤集团王村煤矿进行工业性试验,重载启动性能、调速性能、多驱动功率平衡性和低速验带功能均满足设计要求。

基于模糊控制实现采煤机的自动化调速控制

为了提高采煤机应对煤质变化较大的开采环境,提高采煤机的截割效率,保护电机,将模糊控制应用于采煤机的牵引电机调速系统中。分析了牵引部的调速原理,在此基础上分析了采煤机的负载特性;设计了模糊控制器;在仿真软件中比较了传统PID控制器和模糊控制器的控制效果,结果表明模糊控制器的控制效果更优。

山东某煤矿采煤机的应用与常见故障分析

鲍店煤矿配备的MG750/1860-WD型采煤机,采用ABB变频器,不仅牵引力强,而且操作灵活,工作效率高。针对ABB变频器在采煤机应用过程的常见故障进行分析,并提出相应的解决方法,有效提高了设备运行效率。

大功率采煤机四象限变频器预充电电路研究

针对传统的四象限变频器预充电电路中接触器体积大、分断电流小等问题,提出了基于高压直流继电器的新型预充电方案,分析和对比了四象限变频器预充电回路采用接触器和高压直流继电器两种方式的优缺点,详细分析了基于高压直流继电器的大功率四象限变频器预充电电路的拓扑结构及特点。最后,搭建了基于高压直流继电器预充电的测试环境,进行了测试试验,试验结果符合预期。

60°坐标系矿用变频器SVPWM算法研究

针对传统的煤矿井下矿用变频器SVPWM算法计算复杂的缺点,研究了基于60°坐标系的矿用变频器的SVPWM算法,该算法只需进行简单的逻辑判断就可以得到参考矢量的具体位置,并且用简单的加减运算就可以得到基本矢量作用时间,能够大幅简化SVPWM的运算。在此基础上,对60°坐标系下的SVPWM算法过调制进行了研究,DSP的波形表明了基于60°坐标系的煤矿井下矿用变频器SVPWM算法的正确性。

煤矿6kV动力电缆绝缘在线监测系统研究

针对煤矿井下6 k V供电系统电缆离线检测的不足,设计了一种电力电缆在线监测系统,并进行了实验验证。在供电系统中注入低频电压作为系统的激励信号,运用设计的监测单元对分支电缆的低频电压和低频电流信号进行调理和精确测量,采用高性能信号处理器结合矢量方程和全波傅里叶算法,计算出所有电缆分支的对地绝缘电阻值。同时运用CAN总线建立监控系统实现了电缆线路的故障选线。实验结果表明,监测系统有效的解决了线路电抗和互感器电抗参数以及不平衡电流对测量精度的影响,可以实时监测所有电缆分支的对地绝缘电阻值,测量误差在3%以内。

基于PLC的矿用调度绞车控制系统设计

对调度绞车的工作原理进行分析后,确定采用PLC控制器与变频器结合的方式实现调度绞车的变速,研究基于PLC的矿用调度绞车控制系统的结构以及通过频率改变电机速度的控制原理,确定PLC控制系统的工作流程。采用模块化思想对控制系统的软件进行设计,介绍了控制软件的工作流程。为了验证PLC控制系统的控制效果,进行了仿真实验,实验结果显示,控制系统得到的速度曲线与理想曲线很接近,控制效果较好。

一种基于IGBT高压变频调速系统的设计

针对普通变频调速系统无法直接对煤矿大容量的中、高压电动机进行变频调速的问题,文章介绍了一种"高-高"直接变频调速系统的设计,给出了系统结构及工作原理,详细介绍了整流电路和逆变电路的设计及仿真,并分析了系统设计中的关键技术。该系统结构简单,成本低,体积小,操作简便。实际应用表明,该系统能够有效地节省能源,可靠性高、响应速度快、控制灵活、输出谐波小,具有很强的现场实用性和适应性。

基于PLM的矿用低压变频器漏电机理的研究

解释了矿井低压电网系统引入变频器后单相漏电故障电流增大的机理。以人身触电事故为研究对象,建立煤矿井下低压电网变频器系统单相漏电故障的分段线性模型,推导出故障电流的有效值,并经MATLAB仿真进行了验证。其分析结果表明,人身触电电流大幅度提高,人身安全水平显著下降。并进一步归纳出矿井低压电网变频器系统单相漏电故障电流的影响因素及一般规律。实验结果验证了理论分析与仿真的正确性。

基于模糊控制的冻结站节能控制系统的设计

为有效降低煤矿冻结法凿井冻结站的电能损耗,提高冻结站盐水泵的智能控制水平,设计了一种基于模糊控制的冻结站节能控制系统,详细介绍了系统的硬件工作原理,阐述了系统A/D采样处理模块、模糊控制模块、D/A频率输出模块、远程监控通信模块等的软件设计,并给出了流程图。该系统采用先进的嵌入式系统构建系统硬件控制系统,运用模糊控制算法实现变频器控制电机转速以适应变负荷的流量需求,达到了高效节能控制的目的。

基于UML的电牵引采煤机变频器控制器的建模设计

针对矿用电牵引采煤机电气控制系统传统的设计过程存在的设计缺陷,文章提出了一种在系统设计初期采用UML建模方法进行系统的需求分析与设计的方案,并以矿用电牵引采煤机电气控制系统中变频器控制器的建模设计为例,介绍了基于UML的建模设计方法。

SFLA优化模糊免疫PID在煤矿风量调节系统中的应用

针对目前我国煤矿局部通风机风量调节系统结构不合理、控制方法智能化程度低及能源浪费严重等问题,采用变频器直接控制异步电动机拖动风机负载的方法组建了风量调节控制系统,针对被控对象模型较为复杂的问题,采用BP网络进行辨识,在控制器设计上,采用了自适应能力更强的模糊免疫PID控制器,并采用SFLA(混洗蛙跳算法)对智能控制器的参数进行了离线优化,不仅使整个控制系统的机构更加合理,而且实现了煤矿井下掘进工作面瓦斯浓度迅速、智能调节,既保证了安全生产,同时也极大节约了电能。

矿用变频器电磁兼容性分析

为促进矿用变频器的进一步发展,针对我国煤矿的电磁环境的特殊性,详细分析了矿用变频器的电磁干扰源及其传播途径,对制定其电磁兼容性标准有指导性意义。

采煤机变频牵引单元计算机监控系统设计

对采煤机变频牵引单元进行了多方面分析,论证了对该单元的监控系统进行设计的必要性,对采煤机变频牵引单元计算机监控系统进行了总体架构的搭建和具体功能模块的设计,整体上实现了通过计算机对变频器进行高效准确的检测、控制和故障分析,提高了采煤机运行的安全性和效率,为采煤作业自动化程度的进一步加深提供借鉴。

矿用变频器功率器件选型及其驱动保护设计

分析了煤矿井下设备对变频器功率器件IGBT的需求和在IGBT选型时需要考虑的电气参数,介绍了基于2SD315模块的IGBT驱动保护电路的设计。实际应用表明,采用文中介绍的方法选用的IGBT和设计的驱动保护电路后,变频器运行稳定,IGBT驱动有效,保护完善。

ACS600变频器及其公用直流母线在采煤机中的应用

介绍了ACS600变频器及其公用直流母线在采煤机控制中的应用,克服了原系统的缺点,完善了系统功能。

基于CAN总线的煤矿通风系统设计

采用嵌入式微处理器LPC2129作为控制单位,设计了煤矿瓦斯浓度和风速监测节点,各节点通过CAN总线与监控主机连接进行通信,对各节点监测区域的瓦斯浓度数据分析后,主机向风机节点发送控制指令,调节风机的输出功率。该系统不仅监测风机出风口附近的瓦斯浓度和风速,而且做到了对整个矿井内各个区域实时掌握,以便对风机的工作状态做出及时的调整,达到安全生产和节能的目的。

基于PLC的采煤机智能控制系统设计

为了解决综采工作面采煤机控制系统存在的运行效率低、故障率高的问题,设计基于PLC控制器的采煤机智能控制系统。根据研究的采煤机结构、功能建立采煤机控制模型,并在此基础上以PLC控制控制器为核心,以CAN总线通信技术、变频控制技术为实现方式设计采煤机智能控制系统。实际应用结果表明,该智能控制系统能够提高采煤机运行效率,降低故障发生率,保证采煤机高效、安全、连续运行。

煤矿起重机应用变频技术的研究与实践

济宁市范围内的一些煤矿单位针对矿用起重机应用变频调速技术控制的问题开展研究和科技攻关,在塔式起重机与桥式起重机应用变频调速技术方面取得了一些实用的成果,对国内同行具有一定的参考价值。