变频调速在煤矿提升机控制系统中的应用.pdf

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1、第24卷第6期2011年11月机电产品开笈与钏新Development＆InnovationofMachinery&ElectricalP}oduc协V01．24．No．6Nov．．2011文章编号：1002—6673(20li)06一146-0口变频调速在煤矿提升机控制系统中的应用张海峰．王运行(平顶山市瑞平煤电有限公司张村矿，河南平顶山467522)摘要：在介绍传统调速控制系统的基础上，指出传统调速控制系统存在的不足，说明变频器控制方式及特点和提升机使用变频调速控烈具有的优点。关键词：变频调速；煤矿提升机控制系统；应用中图分类号：TP23文献标识码：Adoi：lO．3969，j

2、．issn．1002—6673．2011．06．059VariableFrequencySpeedControlinMineHoistControlSystemApplicationZHANGHai—Fetrg，WANGYun-Xing(PingdingshanRuipingCoalLimitedCompanyZhangVillageMine，PingdingshanHenan467522，China)Abstract：Inthetraditionalspeedregulatingcontrolsystemonthebasisoftraditionalcontrolsystem，p

3、ointsOUttheshortcomings，丘equencyconvertercontrolmodeandcharacteristicandhoisthastheadvantagesofusingvariablefrequencyspeedcontr01．Keywords：inverter；minehoistcontrolsystem；apphcation。翟一她一⋯⋯二，⋯l传统调速系统中，直流调速以其控制容易，调速精l度高等特点长期占据了调速系统的主导地位，但由于直：流调速系统存在结构复杂，过流能力不强，环境适应能力差等不足，限制了其应用范嗣的进一步扩大。相比较l而言交流异

4、步电机具有环境适应能力强、过流能力强、牢固耐用、结构简单、容易维护及价格低廉等优点，但由于异步电机的调速性能难以满足生产要求，因此其发展受到了限制。随着电力电子器件的产生和控制理论的I快速发展。现代控制理论越来越多的应用在交流调速控制系统中，使得交流调速性能可以和直流调速相媲美、相竞争．因此交流调速系统的应用领域不断扩大。近年来，随着电力电子技术的发展和DSP微处理器的推出，为高性能交流调速系统的实现奠定了理论和物质基础，已经进入了实用化阶段，作为众多调速方案之一的变频I调速，其发展虽不长，但由于变频调速以其节能和可平l滑调速。调速范围宽等优点而得到了广泛的应用。1变频调速基本原理

5、由电机学的基本公式：no=60f／p式中电动机定子绕l组的磁极对数P一定，改变电源频率f。即可改变电动机同步转速。异步电动机的实际转速总低于同步转速，——收稿日期：2011-09-30作者简介：张海峰(1963-)男，山东平原人，本科学历，工：程师。主要研究方向：矿山机电。146而且随着同步转速而变化。电源频率增加，同步转速no也增加，实际转速也增加；电源频率下降，同步转速no也下降，电机转速也降低，这种通过改变电源频率实现的速度调节过程称为变频调速。2变频器控制方式及特点2．1U，f．C的正弦脉宽调制控制方式的特点其特点是控制电路结构简单、成本较低．机械特性硬度较好，能够满足一般

6、传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意。且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。2．2电压空间矢量控制方式及特点它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度

7、控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响：将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。2．3矢量控制{VC)方式及特点矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐·嗣试与控■·标系下的定子电流通过三相——二相变换．等效成两相静止坐标系下的交流电流。再通过按转子磁场定向旋转变换。等效成同步旋转坐标系下的直流电动机的励磁电流和与转矩成正比的电枢电流，然后模仿直流电动机的控制方法．求得直流电动机的控制量。经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其