[实用新型]一种煤电钻电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤电钻电源，属于煤矿电源领域。

背景技术

煤矿井下有时为了工作的需要，常常要在井下主巷道增铺电缆，因此就要在巷道壁上用煤电钻钻眼以架设线路，而所用的煤电钻都是交流50Hz、127V煤电钻，其电源普遍采用由井下中央变电所或临近交流配电点通过输电线路直接供电的方式工作，这样铺设的输电线路就会很长，甚至达几百米，因此电压损失大，且需要耗费大量的人力、物力和财力，所以直接取用由井下中央变电所或临近交流配电点通过输电线路直接供给的交流电源必将给生产带来许多不便之处，影响经济效益和社会效益，且因井下主巷道内虽有直流电，但目前尚没有与之配套使用的直流煤电钻，并且若采用直流电机存在结构复杂、成本大、故障率高等许多缺点，因此若能研制与现有交流煤电钻配套并能充分利用井下主巷道内现有直流电的煤电钻电源系统，将带来很大的益处。根据矿井的工作情况，由于井下直流电机车的架空线路能提供400V～800V的直流电，若能将此直流电转变成煤电钻电源所需要的127V的稳定交流电，煤电钻电源的问题便可有效地得以解决，这样必将大大地方便生产和应用。同时黑龙江省鸡西矿务局的二道河子、杏花等各大煤矿也相继提出了研制该产品的需求。因此，若能研制出该产品的话，必将大大提高生产效率，且具有一定的推广应用价值。

随着计算机技术和大规模集成电路的迅猛发展，变频控制技术迅猛地发展起来，并且随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用，变频器作为可提供可控的高性能的交流电源的重要功率变换部件也迅猛发展起来。正弦波脉宽调制SPWM变频控制技术是功率变换中的一种重要技术，现已广泛应用到了采用逆变技术的领域。各种类型的变频器也以其优良的控制性能、运行效率高等许多优点，在各个部门得到了广泛应用。如SPWM变频器，因功率因数高、对电网污染少、谐波分量少，在异步机、不间断电源等装置中得到了广泛应用。我国在变频器的开发、生产和应用方面，也取得了一定的成绩，但毕竟时日尚浅，相对国外来讲，技术还比较落后，尤其是低压变频器，由于国外进口的低压380V等级的变频器，价格便宜，充满市场，因此对低压变频器，国内也未投入太大的精力进行研究。但对于127V等级的变频器，市场上却没有见到，因此煤电钻电源的问题一直没有得到彻底解决。因此，若研制127V等级的变频器，它必将解决许多实际问题。从发展趋势来看，传统的井下煤煤电钻的供电方式必然会被采用这种应用直流-交流逆变技术的127V变频器的煤电钻电源所取代，应用前景极为广阔。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有煤井中主巷道增铺电缆时用的煤电钻普遍采用由井下中央变电所或临近交流配电点通过输电线路直接供电的方式，需要浪费大量的人力、物力、财力的问题，提供了一种煤电钻电源。

本实用新型所述一种煤电钻电源，它包括三相桥式逆变电路、隔离驱动电路、SPWM波形形成电路、LC滤波电路、输出电路和采样电路，LC滤波电路接收输入的直流电，LC滤波电路的输出端与三相桥式逆变电路的直流电源输入端相连，三相桥式逆变电路的交流电源输出端与输出电路的输入端相连，输出电路的输出端与煤电钻的电机的电源输入端相连，

LC滤波电路的输出端还与采样电路的输入端相连，采样电路的输出端与SPWM波形形成电路的输入端相连，SPWM波形形成电路的输出端与隔离驱动电路的SPWM波形控制端相连，隔离驱动电路的输出端与三相桥式逆变电路的控制端相连。

本实用新型的优点：针对当前我国煤矿电钻电源的使用现状，根据煤电钻的有关参数，提出利用井下直流电机车提供直流电的一种DC-AC变换的电钻电源系统。该电源系统直接利用SPWM变频控制技术，将井下直流电机车的架空线所提供的直流电转变成频率是50Hz的127V的稳定交流电。本项目中对系统的主电路和控制电路分别进行了研究，主电路采用三相桥式逆变电路，采用IGBT作为主控器件。控制电路中SPWM三相对称波形的产生是整个系统的关键，经研究采用单片机和大规模专用集成电路相配合的方法。研究结果表明，该电源能够达到系统稳、动态性能良好、控制电路简化、结构紧凑、成本降低的目的，该研究必将极大地方便生产和应用，具有极其良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型所述一种煤电钻电源的结构示意图；

图2是三相桥式逆变电路的结构示意图；

图3是SPWM波形形成电路的结构示意图；

图4是采样电路的结构示意图。

具体实施方式