[实用新型]带电压自适应的矿井提升机高压变频功率单元

说明书

技术领域

本实用新型属于矿井提升机高压变频技术，主要提出一种带电压自适应的矿井提升机高压变频功率单元。

背景技术

目前，公知的能量回馈高压变频器功率单元没有电压自适应功能，主要存在以下缺点：1)矿井提升机在下放重物或减速的过程中，电网侧电压波动，高压变频器的功率单元容易损坏，影响高压变频器整机的可靠性；2)为了防止功率单元的损坏，通常的做法是在功率单元的进线侧增加一组电抗器，增加了设备体积和成本，而且效果也不理想；3)输出电压随输入的网侧电压波动而波动，调速性能差，输出力矩不稳定。随着高压变频器的技术逐渐成熟，高压变频器在矿井提升机上的应用越来越广泛，由于矿井提升机是整个矿山的咽喉设备，提升设备的安全可靠性直接影响到整个矿山的安全生产和生产效率，特别是副井提升涉及到上下人员，在提升的过程中，如果高压变频器损坏，将会把正在乘罐的人员悬在井筒中，这些人员的生命安全将受到威胁。因此，要不断地提高提升机高压变频器特别是其关键部件——功率单元的性能和安全可靠性。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种带电压自适应的矿井提升机高压变频功率单元，基于这种带电压自适应的功率单元组成的矿井提升机高压变频器，在矿井提升机上的应用更加安全可靠、调速性能优越，并可实现节能的目的，

本实用新型采取以下技术方案实现上述目的：主要包括并且顺序连接的：为回馈及同步部分的主回路提供动力电源，并对电网侧的电源电压进行直接检测的电源滤波及检测部分；将网侧的50HZ交流电源整流成直流回路的直流电或将直流回路的直流电调制成并叠加到网侧的50HZ交流电的回馈及同步部分；对直流回路进行滤波并将部分能量储存的直流储能部分；在电动状态将直流回路的直流电调制成0-50HZ的交流电，在回馈状态将0-50HZ的交流电调制成直流电并叠加到直流回路中的逆变输出部分，其特征是：在所述电源滤波及检测部分设置有由L1、C5、L2组成的LCL滤波器，该LCL滤波器位于变频功率单元的网侧与进线侧之间：其中，L2的电感量为L1的两倍，电容C5为三相无极性电容器；所述回馈及同步部分的整流/回馈控制模块A1与逆变输出部分的逆变控制模块A2之间由进行通讯的双绞线连接，实现网侧交流电压、整流/回馈桥进线侧、逆变桥输出侧的电压变化信息的交换。

相较于现有技术，本实用新型提出的带电压自适应的提升机高压变频功率单元，能够组成高可靠性的矿井提升机专用的高压变频器，实现无级调速，矿井提升机在负力减速或下放重物的过程中，可靠地将位能转化成电能回馈到电网中，实现节能的目的，符合国家节能减排的政策。对于目前国内有数千台的转子外接金属电阻进行调速的交流提升机而言，在主机、电动机不需改变的情况下，只要把绕线式电动机的转子绕组短接，采用基于本实用新型所提出的带电压自适应的提升机高压变频功率单元的矿井提升机高压变频器，就可以进行技术改造和技术升级，达到节能、提高运行性能和安全可靠性的目的，具有优越的经济和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

图2为基于本实用新型所提出的带电压自适应的提升机高压变频功率单元的矿井提升机高压变频器的电路原理图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型实施例加以说明：

在图1中，本实用新型带电压自适应的提升机高压变频功率单元，主要由电源滤波及检测部分①、回馈及同步部分②、直流储能部分③、逆变输出部分④等组成；电源滤波及检测部分主要由熔断器RD1-3以及由L1、C5、L2组成的LCL滤波器和电源侧电压检测单元U1组成，其中熔断器RD1-3和LCL滤波器进行顺序连接，为回馈及同步部分的主回路提供动力电源，电源侧电压检测模块U1接在熔断器RD1-3和LCL滤波器的之间，对电网侧的电源进行直接检测，并将三相的交流电转换成0-5V的标准电平，送入回馈及同步部分的电压同步及比较模块B1中，作为电网侧的电压信号；网侧三相动力电源从端子R、S、T接入本部分，LCL滤波器中，L2的电感量为L1的两倍，C5为三相无极性三相电容器；进线熔断器RD2短接。