1. 引言

　　在矿山企业的生产中，矿井提升机担负着提煤、运料的繁重任务，在整个生产中占据着比较重要的位置。我们山东新风光电子科技发展有限公司应煤矿的要求，在研制提升机变频器方面作了相当大的努力。通过不断的进行技术革新，成功地开发了矿山提升机专用变频器。

　　矿山提升机专用变频器，是我公司根据煤矿机电设备的改造要求，结合提升机的运行特点，在普通变频器基础上研制生产的一种新型专用产品。该类变频器最显著的特点是要求四象限运行，能够正确合理地处理重物下放及急停情况下地能量回馈问题，这也是该类变频器地重点及难点。公司的技术人员根据这一特点，采用回馈制动、能耗制动或超级电容吸收技术，成功地解决了这一难题，是国产变频器中目前能将再生发电能量回送电网的唯一厂家。该产品自投放市场以后，在无级平滑调速、运行平稳可靠及节能方面都取得了良好的经济效益与社会效益，深受广大用户的青眯与好评。

　　单沟提升机变频器是在双沟提升机变频器的基础上，开发的另一提升机系列产品之一。单沟提升机的一个最显著的特点就是回馈能量大，在下放过程中只要离开井口，矿车即拖着电动机靠重力下放，从而超过同步转速而发电，因而整个下放过程都是处于发电状态，其能量的回馈是相当大的，这也是做好单沟提升机变频器的难点所在，如何处理好这部分能量，以保证变频器可靠的工作，是该类变频器的关键。

　　我公司利用自己在双沟变频器中积累的经验，采用独立的回馈单元，用同步信号 pwm 控制的方式，较好的实现了发电的能量回送电网的目的，使变频器运行平稳，安全可靠，并已有数十台在现场获得了应用。从应用效果看，变频器运行稳定，节能显著，从而为做好提升机变频器提供了实践经验。

2 . 单沟提升机应用变频调速技术的优点

　　单沟提升机应用变频调速技术，较原控制系统优越性体现在以下几个方面：

　　（ 1）实现了软启动、软停车，减少了机械冲击，使运行更加平稳可靠。

　　（ 2）调速连续方便，可分段予置，连续调节。

　　（ 3）起动及加速换挡时冲击电流很小，减轻了对电网的冲击，简化了操作、降低了工人的劳动强度。

　　（ 4）运行速度曲线成s形，使加减速平滑、无撞击感。

　　（ 5）安全保护功能齐全，除一般的过压、欠压、过载、短路、温升等保护外，还设有连锁保护、自动限速保护功能等。

　　（ 6）甩掉了原系统加速用的转子串电阻、交流接触器及时间继电器等，提高了系统的可靠性，操作人员的工作环境也大为改善。

　　（ 7）设有直流制动、能耗制动、及回馈制动等多种制动方式，使安全性更加可靠。

　　（ 8）该系统四象限运行，回馈能量直接回送电网，且不受回馈能量大小的限制，适应范围广，节能效果更加明显。

3.单沟提升机变频调速系统的工作原理

　　我们针对单沟提升机的运行工作特点，按照严格的工业标准设计，制造单沟提升机变频器，把制动电路、回馈电路、滤波器、线路电抗器和 plc等集成到变频器中，增强了整机的可靠性。

　　单沟提升机变频器 为交－直－交电压型变频调速系统，原理图如下图所示。

图　单沟提升机变频调速系统原理图

该系统的运行过程主要分为两个过程：

　　（ 1） 绞车电机作为电动机的过程，即正常的逆变过程。该过程主要由整流、滤波和正常逆变三大部分组成，如上图1所示。其中正常逆变过程是其核心部分，它改变电机定子的供电频率，从而改变输出电压，起到调速作用。

　　（ 2） 绞车电机作为发电机的过程，即能量回馈过程。该过程主要由整流、回馈逆变和输出滤波三部分组成，如上图1所示。其中该部分的整流是由正常逆变部分中igbt的续流二极管完成。二极管d1和d2为隔离二极管，其主要作用是隔离正常逆变部分和回馈逆变部分。电解电容e2的主要作用是为回馈逆变部分提供一个稳定的电压源，保证逆变部分运行更可靠。回馈逆变部分是整个回馈过程的核心部分，该部分实现回馈逆变输出电压相位与电网电压相位的一致。因为回馈逆变输出的是调制波，为保证逆变的正常工作以及减少对电网的污染，我们加了一个输出滤波部分，使该系统的可靠性更加稳定。

4．单沟提升机变频器的特点

　　与双沟提升机相比，单沟提升机具有回馈能量大的特点，我们采用独立的回馈单元，按重车满负荷下放的最大限度来选取制动模块和回馈模块。

　　当电机发电母线电压升高时，启动回馈单元向电网回馈或启动刹车单元，将能量泄放掉。由于单沟回馈能量大，为保证器件的安全，可同时启动回馈单元或刹车单元。

这里要注意几点：

　　（ 1）刹车界限要调整适当，该电路应主要以回馈为主，若刹车过早，刹车电阻会