交交變頻器在交流提升機控制系統的研究中的應用

由圖1可看出，該系統構成為三相橋式6脈波接線交交變頻器。相電壓分別為UOR，UOS，UOT，彼此相差120°，作為三相電壓輸出。這種聯結可使在選用的晶閘管承受電壓較低的情況下，提高裝置的輸出電壓。如果3個相電壓中含有同樣的直流分量，由于采用星形聯結，線電壓中不含有直流分量，變頻器輸出到負載的電壓波中也不會出現直流分量。從而改善了變頻器的輸入功率因數。如果3個相電壓中含有3,6,9等次諧波，由于這些諧波彼此同相，在該接線(Y接輸出)中也相互抵消，不反映到負載及線電壓中去，即輸出相電壓中的3倍頻諧波不會傳到電動機端。因此，該系統輸出功率大，高次諧波少，輸出波形好，工作可靠。

4控制系統構成

低頻制動方式，使提升機在減速段可將部分機械能轉變為電能回饋到電網，并自然過渡到爬行階段，實現穩定的低速爬行。通過采用數字控制技術，其控制性能得到大大改善。本系統為速度、電流雙閉環控制，充分利用了SIMOREGK6RA24的基本控制功能。主要由以下幾個部分組成：

(1)主機板。核心為一16位單片機，用以完成系統的自動調節、邏輯操作、故障診斷、自動優化和運行狀態及故障顯示;

(2)信號板。完成控制電源分配、電流反饋信號傳送、脈沖信號隔離放大、操作連鎖等。

(3)光電隔離開關量輸入、輸出板;

(4)智能化A/D，D/A板;

(5)總線板。

各功能控制通過外部總線構成一控制系統，共同完成各項控制任務。其數字控制結構框圖如圖2所示。

圖2中，3個電流反饋信號經電流互感器檢測，并由兩對采樣開關整形后送入單片機;速度給定及速度反饋信號經濾波電路和絕對值電路變換后送入各組單片機。電流和速度調節均由計算機軟件完成。數字觸發脈沖信號由單片機的6個高速通道輸出，并由高頻調制信號一起送入邏輯門陣列電路，變換成互差60°的雙脈沖列，再經放大和隔離，分別去觸發各相功率組件。所有調節和控制全數字化，保證了系統的調節精度。

圖2數字控制結構框圖

交交變頻器用于交流提升機控制系統的研究

傳動裝置的工作狀態通過開關選擇。“內控”時通過主機面板按鍵進行參數設置和裝置調試;“外控”時由操作臺接通傳動裝置，通過主機串行接口RS232(485)施加主給定，使交流提升機低頻制動過程操作實現自動化。同時可利用6RA24的狀態字觀察晶閘管工作狀態反饋信號，讀出實際值及參數組的寫入和儲存，完成各數據與PC的通訊。

5應用實例

該交交變頻全數字拖動控制系統就用于某礦主井，提升機型號JKMD-2.25×4E，AC6kV，800kW。其定轉子回路采用真空接觸器換向，整個操作過程為PLC控制帶CRT監控。中信重機自動化工程公司制造安裝，1998年12月投入使用。技術性能完全達到設計要求，運行效果良好，保證了提升設備的安全生產。

6結論

(1)采用全數字控制交交變頻裝置作為低頻電源用于交流提升機的拖動控制，提高了提升機運行的安全性，具有顯著的節能效果。有利于改善提升機制動、爬行階段的控制性能，減小爬行距離，縮短提升周期，提高生產能力。

(2)根據系統的運行結果，本裝置可適用于礦井提升機的各種運輸形式。由于控制器硬件采用了SIEMENS公司技術先進的標準產品，具有很高的可靠性，結合自行開發的軟件和主電路控制系統，整套裝置具有較高的性能價格比。