煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦自動(dòng)化(煤礦設(shè)備、煤礦運(yùn)輸)，特別是一種煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前煤礦提升機(jī)電力拖動(dòng)控制方案多采用繞線型異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻提升系統(tǒng)，只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速且其在加速階段和低速運(yùn)行時(shí)能量損耗大系統(tǒng)運(yùn)行效率低。在負(fù)力減速時(shí)，需要設(shè)置輔助電源和定子繞組的二次切換操作然受交流接觸器容量限制單機(jī)運(yùn)行功率低。采用永磁同步直驅(qū)系統(tǒng)具有高效節(jié)能、重載啟動(dòng)特性好、過載能力強(qiáng)、維護(hù)量小、系統(tǒng)慣量小。體積小、單機(jī)容量大、控制性能優(yōu)良的特性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問題，設(shè)計(jì)了一種煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)
目.ο
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，一種煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，包括大功率永磁同步電機(jī)，所述大功率永磁同步電機(jī)通過聯(lián)軸器與提升機(jī)輥筒相連接，還包括隔爆型永磁同步電機(jī)控制器，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器兩端分別與永磁同步電機(jī)和輸入電源電氣連接，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器上設(shè)有觸摸屏，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器內(nèi)設(shè)有隔離開關(guān)、進(jìn)線電抗器、變頻控制器、出線接觸器、輸出電抗器和PLC模塊，所述變頻控制器分別與進(jìn)線電抗器、出線接觸器和PLC模塊電氣連接，所述進(jìn)線電抗器與隔離開關(guān)電氣連接，所述出線接觸器與輸出電抗器電氣連接，所述PLC模塊與觸摸屏電氣連接。
[0005]所述變頻控制器內(nèi)設(shè)有整流橋、IGBT模塊、功率模塊驅(qū)動(dòng)板和核心控制器，所述核心控制器與整流橋電氣連接，所述核心控制器通過功率模塊驅(qū)動(dòng)板與IGBT模塊電氣連接，所述IGBT模塊與整流橋電氣連接。
[0006]所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器與永磁同步電機(jī)電氣連接，即所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器內(nèi)的輸出電抗器和PLC模塊分別與永磁同步電機(jī)電氣連接。
[0007]所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器與輸入電源電氣連接，即所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器內(nèi)的隔離開關(guān)與輸入電源電氣連接。
[0008]所述變頻控制器與進(jìn)線電抗器電氣連接，即所述變頻控制器內(nèi)的整流橋與進(jìn)線電抗器電氣連接。
[0009]所述變頻控制器與出線接觸器電氣連接，即所述變頻控制器內(nèi)的IGBT模塊與出線接觸器電氣連接。
[0010]所述變頻控制器與PLC模塊電氣連接，即所述變頻控制器內(nèi)的核心控制器與PLC模塊電氣連接。
[0011]利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案制作的煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，首先就控制部分而言，控制器具有極好的低頻特性，啟動(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)，搭配具有極高過載性能的同步電機(jī)可在電機(jī)啟動(dòng)瞬間輸出200%的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)電流小無沖擊。其次，本系統(tǒng)采用永磁直驅(qū)控制大大提高了傳動(dòng)效率，同時(shí)具有了免維護(hù)的突出優(yōu)點(diǎn)，第三，變頻器和電機(jī)形成了精度極高的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，具有效率高，穩(wěn)定性更好，過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，相比異步電機(jī)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)綜合節(jié)能30%以上，綜上所述，該控制系統(tǒng)完全的滿足了煤礦用提升機(jī)所要求的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)平穩(wěn)、速度波動(dòng)小、高效節(jié)能等所有的用戶要求。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型所述煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中，1、永磁同步電機(jī)；2、聯(lián)軸器；3、提升機(jī)輥筒；4、隔爆型永磁同步電機(jī)控制器；5、輸入電源；6、核心控制器；7、觸摸屏；8、隔離開關(guān)；9、進(jìn)線電抗器；10、變頻控制器；11、出線接觸器；12、輸出電抗器；13、PLC模塊；14、整流橋；15、IGBT模塊；16、功率模塊驅(qū)動(dòng)板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述，如圖1-2所示，一種煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，包括大功率永磁同步電機(jī)(I )，所述大功率永磁同步電機(jī)(I)通過聯(lián)軸器
(2)與提升機(jī)輥筒(3)相連接，還包括隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)兩端分別與永磁同步電機(jī)(I)和輸入電源(5)電氣連接，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)上設(shè)有觸摸屏(7)，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)內(nèi)設(shè)有隔離開關(guān)(8)、進(jìn)線電抗器(9)、變頻控制器(10)、出線接觸器(11)、輸出電抗器(12)和PLC模塊
(13)，所述變頻控制器(10)分別與進(jìn)線電抗器(9)、出線接觸器(11)和PLC模塊(13)電氣連接，所述進(jìn)線電抗器(9)與隔離開關(guān)(8)電氣連接，所述出線接觸器(11)與輸出電抗器
(12)電氣連接，所述PLC模塊(13)與觸摸屏(7)電氣連接；所述變頻控制器(10)內(nèi)設(shè)有整流橋(14)、IGBT模塊(15)、功率模塊驅(qū)動(dòng)板(16)和核心控制器(6)，所述核心控制器(6)與整流橋(14)電氣連接，所述核心控制器(6)通過功率模塊驅(qū)動(dòng)板(16)與IGBT模塊(15)電氣連接，所述IGBT模塊(15)與整流橋(14)電氣連接；所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)與永磁同步電機(jī)(I)電氣連接，即所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)內(nèi)的輸出電抗器(12 )和PLC模塊(13)分別與永磁同步電機(jī)(I)電氣連接；所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器
(4)與輸入電源(5)電氣連接，即所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)內(nèi)的隔離開關(guān)(8)與輸入電源(5)電氣連接；所述變頻控制器(10)與進(jìn)線電抗器(9)電氣連接，即所述變頻控制器(10)內(nèi)的整流橋(14)與進(jìn)線電抗器(9)電氣連接；所述變頻控制器(10)與出線接觸器
(11)電氣連接，即所述變頻控制器(10)內(nèi)的IGBT模塊(15)與出線接觸器(11)電氣連接；所述變頻控制器(10)與PLC模塊(13)電氣連接，即所述變頻控制器(10)內(nèi)的核心控制器
(6)與PLC模塊(13)電氣連接。
[0016]本實(shí)施方案的特點(diǎn)為，大功率永磁同步電機(jī)通過聯(lián)軸器與提升機(jī)輥筒相連接，還包括隔爆型永磁同步電機(jī)控制器，隔爆型永磁同步電機(jī)控制器兩端分別與永磁同步電機(jī)和輸入電源電氣連接，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器上設(shè)有觸摸屏，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器內(nèi)設(shè)有隔離開關(guān)、進(jìn)線電抗器、變頻控制器、出線接觸器、輸出電抗器和PLC模塊，所述變頻控制器分別與進(jìn)線電抗器、出線接觸器和PLC模塊電氣連接，所述進(jìn)線電抗器與隔離開關(guān)電氣連接，所述出線接觸器與輸出電抗器電氣連接，所述PLC模塊與觸摸屏電氣連接，首先就控制部分而言，控制器具有極好的低頻特性，啟動(dòng)運(yùn)行平穩(wěn)，搭配具有極高過載性能的同步電機(jī)可在電機(jī)啟動(dòng)瞬間輸出200%的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，啟動(dòng)電流小無沖擊。其次，本系統(tǒng)采用永磁直驅(qū)控制大大提高了傳動(dòng)效率，同時(shí)具有了免維護(hù)的突出優(yōu)點(diǎn)，第三，變頻器和電機(jī)形成了精度極高的閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)，具有效率高，穩(wěn)定性更好，過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，相比異步電機(jī)組成的傳動(dòng)系統(tǒng)綜合節(jié)能30%以上，綜上所述，該控制系統(tǒng)完全的滿足了煤礦用提升機(jī)所要求的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)平穩(wěn)、速度波動(dòng)小、高效節(jié)能等所有的用戶要求。
[0017]在本實(shí)施方案中，通過輸入電源線為控制器上電，通過隔離開關(guān)為控制器回路提供380V的電源電壓，電流經(jīng)進(jìn)線電抗器確認(rèn)安全后進(jìn)入變頻控制器中整流后輸出給永磁同步電機(jī)，當(dāng)電機(jī)短路、過載、漏電等故障，在出線接觸器和輸出電抗器的保護(hù)下使回路斷開，然后永磁同步電機(jī)采用直驅(qū)的連接方式驅(qū)動(dòng)提升機(jī)輥筒，永磁同步電機(jī)和提升機(jī)輥筒中間的傳動(dòng)部分是由減速機(jī)一液力耦合器的組合變成簡(jiǎn)單的聯(lián)軸器，極大的提高了傳動(dòng)效率，使用者使用觸摸屏給PLC模塊輸入指令，指令信息經(jīng)過PLC模塊智能處理之后傳送給核心控制器，核心控制器又將反饋信號(hào)傳送給PLC模塊與原信號(hào)比較調(diào)整，同時(shí)電機(jī)也將電機(jī)定子溫度信號(hào)反饋給PLC模塊進(jìn)行再計(jì)算分析得出最優(yōu)的控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)伺服控制，最終控制電機(jī)輸出最優(yōu)結(jié)果以適應(yīng)實(shí)際負(fù)載情況，以最優(yōu)的方式拖動(dòng)提升機(jī)運(yùn)行，并可根據(jù)負(fù)載大小實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)同步電機(jī)工作參數(shù)的快速響應(yīng)和精確控制。
[0018]上述技術(shù)方案僅體現(xiàn)了本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)選技術(shù)方案，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)其中某些部分所可能做出的一些變動(dòng)均體現(xiàn)了本實(shí)用新型的原理，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，包括大功率永磁同步電機(jī)(I )，其特征在于，所述大功率永磁同步電機(jī)(I)通過聯(lián)軸器(2 )與提升機(jī)輥筒(3 )相連接，還包括隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)兩端分別與永磁同步電機(jī)(I)和輸入電源(5)電氣連接，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)上設(shè)有觸摸屏(7)，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)內(nèi)設(shè)有隔離開關(guān)(8)、進(jìn)線電抗器(9)、變頻控制器(10)、出線接觸器(11)、輸出電抗器(12)和PLC模塊(13)，所述變頻控制器(10)分別與進(jìn)線電抗器(9)、出線接觸器(11)和PLC模塊(13)電氣連接，所述進(jìn)線電抗器(9)與隔離開關(guān)(8)電氣連接，所述出線接觸器(11)與輸出電抗器(12)電氣連接，所述PLC模塊(13)與觸摸屏(7)電氣連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，其特征在于，所述變頻控制器(10)內(nèi)設(shè)有整流橋(14)、IGBT模塊(15)、功率模塊驅(qū)動(dòng)板(16)和核心控制器(6)，所述核心控制器(6)與整流橋(14)電氣連接，所述核心控制器(6)通過功率模塊驅(qū)動(dòng)板(16)與IGBT模塊(15)電氣連接，所述IGBT模塊(15)與整流橋(14)電氣連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，其特征在于，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)與永磁同步電機(jī)(I)電氣連接，即所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)內(nèi)的輸出電抗器(12)和PLC模塊(13)分別與永磁同步電機(jī)(I)電氣連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，其特征在于，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)與輸入電源(5)電氣連接，即所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器(4)內(nèi)的隔咼開關(guān)(8)與輸入電源(5)電氣連接。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，其特征在于，所述變頻控制器(10)與進(jìn)線電抗器(9)電氣連接，即所述變頻控制器(10)內(nèi)的整流橋(14)與進(jìn)線電抗器(9)電氣連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，其特征在于，所述變頻控制器(10)與出線接觸器(11)電氣連接，即所述變頻控制器(10)內(nèi)的IGBT模塊(15)與出線接觸器(11)電氣連接。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，其特征在于，所述變頻控制器(10)與PLC模塊(13)電氣連接，即所述變頻控制器(10)內(nèi)的核心控制器(6)與PLC模塊(13)電氣連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了煤礦提升機(jī)用永磁同步直驅(qū)裝置，包括大功率永磁同步電機(jī)，所述大功率永磁同步電機(jī)通過聯(lián)軸器與提升機(jī)輥筒相連接，還包括隔爆型永磁同步電機(jī)控制器，所述隔爆型永磁同步電機(jī)控制器兩端分別與永磁同步電機(jī)和輸入電源電氣連接。本實(shí)用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。
【IPC分類】H02P6/08, B66B15/08
【公開號(hào)】CN204847730
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520593825
【發(fā)明人】張兆宇, 王亮, 張學(xué)旺, 劉東旭, 王永勝, 馮義
【申請(qǐng)人】山東歐瑞安電氣有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日