矿用架线式电机车变频调速控制

维普资讯 http://www.cqvip.com ＳＨＥＮＧ　ＣＨＡＮ　ＹＩ　ＸＩＡＮ——　矿用架线式电棚车变频调速控制　文０王文山（双鸭山矿务局技工学校黑龙江）　一、前言　矿用架线式电机车是煤矿生产中重要　的运输设备之一。它适合于无瓦斯矿井和　二级有瓦斯矿井的有新鲜风流的巷道　运输。我国煤矿现在使用的直流架线式电　机车，拖动电机采用结构复杂、造价昂贵、　耐潮性差、故障率高、维修费用大的直流　电动机传动。调速系统采用传统电阻降压　调速方式实现调速，其设备结构复杂，组　合件都是在触点开关状态下工作，由于频　一，　（一）变频器在选型安装中应注意　型时变频器留有一定的余量。的问题　３、根据被控设备负载的特性选择变　变频器具有结构简单、功能完善、性能　频器的种类。在性能满足要求的前提下，　可靠、节能显著的特点，被越来越多的企业　变频器的规格应尽可能地统一。　所采用，并带来了显著的经济效益。但如在　（二）应用展望　交流电动机变频技术已日趋完善，变　应用中选型、安装不当，往往会引起变频器　不能正常运行，甚至引发设备故障，影响正　频调速用于异步交流电动机调速，已成为　常生产，造成不必要的经济损失。变频器在　电动机调速的最新潮流。特别是在矿用大　选型安装中应注意以下几个问题：　功率的绞车、提升机、通风机、水泵等设　备，有着广阔的应用空间。对耗电大、生　ｌ、电压等级与控制电动机应相符。　繁动作，造成触点接触不良及器件的使用　寿命缩短，且噪声较大。这种调速方式不　仅维修量大，而且造成了极大的浪费。同　时起动及调速的平滑性较差。随着科学技　术的不断发展，大功率的电力电子半导体　器件绝缘棚双极晶体管（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｄａｒ　Ｔｒａｎ￣ｓｔｏｖ）简称ＩＧＢＴ的产生，交　流变频调速技术日趋成熟三相异步电动机　变频调速得到广泛应用。这是因为三相异　步电动机具有结构简单，价格便宜，运行可　靠，维修方便等优点。所以在煤矿生产中得　到了广泛的应用。取得了显著的经济效益，　下面我们就直流架线式电机车进行变频改　造的实际情况向大家做以介绍，期望能对　煤矿企业节能降耗和技术改进有所帮助。　二、架线式电机车供电系统　煤矿架线式电机车供电系统是采用动　力电网经整流柜整流后输出直流。输出直　流电压等级有２５０Ｖ，５００Ｖ两种直流电压。　三、矿用架线式电机车上的应用与效　果　我们根据矿山生产的实际需要，对　ｚＫｌ０　６／５　５０型直流架线式电机车进行变　频调速改造。采用专用Ｔ　Ｊ　Ｙ系列交流电动　机替换原有的直流电动机，控制系统采用　了ＤＴｃ变频调速器。这种ＤＴ　ｃ变频器控　制技术，可使三相鼠笼式异步电动机达到　和超过直流电动机的启动转矩，可满足电　机车在低速时最大启动牵引力，使机车强　劲有力。同时调速器还具有以下特点：真　正的无极调速，频率可从０．１ＨＺ调到ｌ００Ｈｚ　；随时可用的电制动；调速器设有电动机　自动检测功能，当司机操作不当使电动机　温度过高时，调速器自动封锁输出；调速　器设有欠电压自动复位功能，当电动机过　架线连接处瞬时断电ｌ　２　ｓ后，调速器可　自动重启，此时速度与过架线连接处前速　度一样；调速器还设有电动机短路、接地、　缺相保护功能，能有效地保护电动机；同　时因调速器有超速的启动转矩，当机车掉　道时，很容易将机车拱上轨道。　表１为交流变频调速电动机与直流电　阻调速电动机的性能比较，从中可以看　出，交流变频调速电动机彻底解决了直流　电动机损坏率高、维修量大、耗能高的缺　点，变频调速节电率可在３　５％以上。采用　变频调速对架线式电机车进行技术改造，　应用前景非常广阔。２Ｏ０４年，双矿集团公　司二矿使用的ＺＫ１　０—６／５　５０型直流架线　式变频调速电动机，年节约电费近８万元，　节约设备维修引用近１．５万元。　２、额定电流应为控制电动机额定电　产环境恶劣的煤炭行业应用变频技术，虽　流的ｌ　１．５倍。选择变频器时，必须以　初期投资大，但在ｌ一２年内一般可收回　实际的电动机电流值作为选择依据，而电　成本，同时改善了生产环境，减轻了工人　动机额定电流时只能作为参考。且建议选　的劳动强度，这是显而易见的。　序　项　直流电阻调遣电机车　交流变频凋速电机车　号　目　电动机　直；稚锄机转子上因为有线圈和易　三相舁步交流电动机转子上没有线　ｌ　可靠性　磨损的换向铜头、碳刷等，蒯荤率高、　圈，是由硅钢片压制成的铁滚子，　维修赘用大．　故可称永不损坏。　调速器维　直流调遍器由于是凸轮控制触头的　变频调遣器没触头、接点，基本无　２　修量　通、断，断开时产生电弧，经常烧触　维修。　头，故维修量尢　由于直流调速器Ｅｇｇ＿￣ｇ阻运行，　变频调速电动机由于不用高耗能降　３　节能性　因此电能白自消耗相电阻上，同时电　压电阻，可节电３５％．　阻发热导致电阻瓷架和电阻片烧坏。　（１）有极分档调速，不可能均匀调　（１）无极　匀调遣，频率最『氏可调　速，低速行驶时司机需不停地在１　至Ｏ．ＩＨｚ。　档和０档阆ｌ毒专换　（２）全速段赫　速度不仅可　（２）调速器只能调速，不能碱谴。　调高，还可调低，车速的快慢与停　碱谴靠电制动或手制动实现　车完全由调速手把控制。　（３）直　电动机的转速随负载变化，　（３）可设窟电动车最高车速限，一　调速・Ｉ生能　尤其在下坡道运行时，机车可开得很　旦车速设定好，即使在下坡道行驶，　４　快，易出事故．　机车也不会超过设定的车速，避免　（４）不允许司机突然加速，否则损　了司机开飞车造成的事故。　捐电动机和调速器。　（４）允许司机在零速启动时突然加　速至ｌ最大值。因变频调速器的频率　上升时间为５　ｓ，即睫司机违章操作　突然加速，机车仍按５ｓ时间迭最大　值。　牵引力　仅１５４Ｉ￣１（１０吨由棚车）　可达２２ＫＮ，ｌＯ吨电机轲达到和超　５　过ｌ２吨电机车的牵弓Ｉ力　爬坡　只能ｉ窿１　ｌ‰的坡道上运行，由于没　机车可在６　褊的大坡道￡运行，并　６　目幼　有零速制动功能，在匕　事车时，会　可在上坡时仅用零速制动功能将机　向下茼鲁阵，此时用手制动来不及．　车制动，还可酗昌动把重裁拉上来．　（１）由于电阻调速没缓　ｊ寸间，尤　（１）由于变频调逮器Ｅ升速度是缓　其是突然加速时易造成齿轮的冲击　慢上升的。所以醛免了齿轮间的冲　机车　损坏＿　击，延长了萁ｆ吏用寿命。　７　维修量　（２　该车的碱速是　车轮实　（２）由于变频调速电帆车是全速度　骛啪，蝴郦蝴寿命短，１个月就　段控制，加速、、碱速全由调速手柄　需要更换。　控　减速时不需阑瓦抱车轮，故　Ｉ司瓦基本不磨损。　９３