中礦傳動技術(shù)交流

前沿技術(shù)

2022年09月19日發(fā)布

導(dǎo)讀：礦用單軌吊是礦山運輸中常見設(shè)備，一般均采用燃油發(fā)動機作為運載動力。而通過電池能源作為運載動力，則就涉及到防爆變頻器的電控驅(qū)動問題。

      作為這方面電控專家吳翔博士為我們介紹了這項技術(shù)方案，讓我們能夠?qū)@方面的技術(shù)有一個了解和認(rèn)知。

       同時，也歡迎對這方面技術(shù)感興趣的客戶，來電來函進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)交流。

1、《煤礦安全規(guī)程2016》

2、《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》（GB16423-2006）

3、《交流傳動礦井提升機系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB4263－86）

4、煤礦在用單軌吊車安全性能檢測檢驗規(guī)范（DB37/T 2804-2016）

5、《工業(yè)過程測量和控制裝置的電磁兼容性》（GB/T13926－92）

6、防爆特殊型蓄電池單軌吊車（MT/T 887-2000 DX25J）

7、工礦車輛用電力電子變流器通用技術(shù)條件（GB T 12527-2015）

8、礦用隔爆（兼本安）型鋰離子蓄電池電源安全技術(shù)要求。

圖1 單軌吊（網(wǎng)略配圖）

一、礦用電動單軌吊防爆變頻器在總體結(jié)構(gòu)中的布局說明。

       礦山新能源輔助運輸系統(tǒng)動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下，防爆變頻器從鋰電池組取電，經(jīng)變頻控制實現(xiàn)電機調(diào)速。其中防爆變頻器0用于液壓泵電機速度調(diào)節(jié)控制，變頻器1-n為行車電機控制器，每臺變頻器可驅(qū)動2臺電機。能量泄放模塊是指在單軌吊下行階段且鋰電池組SOC接近100%的情況下，由于鋰電池組無法接收因電機回饋制動的能量而將此部分能量進(jìn)行泄放的模塊。

圖2  動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖3 整車控制系統(tǒng)架構(gòu)

        其中防爆變頻器1-n各具備2個CAN通信接口，1個與整車控制器通信，另一個用于防爆變頻器間通信，以實現(xiàn)多機高性能控制。

二、技術(shù)特點

（1） 根據(jù)安規(guī)要求，每個電源箱的最大輸出電壓不超過320V，整車電氣設(shè)備的最高電壓等級宜不超過550V，防爆變頻器額定直流電壓設(shè)計為320V。

（2） 設(shè)計速度不超過50km/h，防爆變頻器具有限速功能，保證實際運行速度符合《煤礦安全規(guī)程》。

（3） 采用矢量控制，多機驅(qū)動主從控制，實現(xiàn)功率均衡控制；

（4） 變頻器可以整車控制器實現(xiàn)Can通信，提供運行參數(shù)、運行狀態(tài)、報警信息等。

（5） 液體冷卻方式。

（6） 滿足防爆電磁兼容要求。

（7） 采用高功率密度IGBT模塊，系統(tǒng)設(shè)計緊湊。

三、控制系統(tǒng)方案

1、全數(shù)字變頻矢量控制器

      全數(shù)字變頻矢量控制器采用32位數(shù)字信號處理器TMS320F28377D作為CPU芯片，實現(xiàn)：快速電流閉環(huán)控制、電磁轉(zhuǎn)矩控制、最大轉(zhuǎn)速限制、故障診斷等功能，控制器基本架構(gòu)如下：

系統(tǒng)主要功能包括：

●高速中央處理單元；

●輸入輸出單元；

●A / D采樣和D / A變送單元；

●脈沖觸發(fā)單元；

●旋轉(zhuǎn)變壓器解碼；

●支持CAN通信，可與整車控制器實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互；

●控制板卡支持一主多從，支持從機熱接入。

2、主從功率平衡控制

●主從機之間實現(xiàn)完整數(shù)據(jù)交互；

●具有防從機打滑飛車功能，故障同步檢測，掉線脫機檢測報警等功能；

●主從功率平衡控制，負(fù)載不均衡度<2%。

3、變頻器保護(hù)

        系統(tǒng)故障、報警及保護(hù)類功能有：超速保護(hù)、短路保護(hù)、缺相保護(hù)、過流保護(hù)、過壓、欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)、過載保護(hù)、斷鏈保護(hù)、漏電保護(hù)、接地保護(hù)。

  （本稿件由中礦傳動市場部整理編輯，經(jīng)中礦傳動技術(shù)支持團隊審核授權(quán)發(fā)布?。?/span>

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