CN103241606A - 液电混合驱动的矿井提升装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种液电混合驱动的矿井提升装置及其控制方法，其所述提升装置是提升电动机通过离合器连接有第Ⅰ液压泵/马达，提升电动机的输入端和降压变压器的原边绕组连接，所述降压变压器的原边绕组和级联型高压变频器的输出端连接、副边绕组与低压变频器的输入端连接，并通过升压变压器与高压交流电网连接构成；其所述控制方法是在提升机和绞车上行、下行和制动时，将部分能量通过蓄能器储能和馈电节能。本发明提高了电动机的制动减速性能，缩短了电机制动时间，相对于采用超级电容和飞轮电池，采用液压蓄能器储能，技术成熟，运行可靠寿命长。

Description

液电混合驱动的矿井提升装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种液电混合驱动的矿井提升装置及其方法，具体的是一种使用电液储能方式存储矿井提升机及绞车下放重物的势能和减速制动的动能，在提升机和绞车提升重物及加速过程再生利用这部分能量的控制装置及其控制方法。

背景技术

矿井提升机和提升绞车是矿山生产中的关键运输设备，经常被人们称为矿山的咽喉，它承担着运送矿石、物料和人员等重要责任，可用于竖井和斜井的提升运输。提升机和绞车除了将重物从矿井中提升到井上外，也常常要将一些设备从井上下放到井下，随着矿井规模的不断扩大，提升机的规格也越来越大，提升的高度和距离也不断地增大。

提升机和绞车速度控制系统及其控制方法是在经历了直流电机调速、可控硅调速、绕线式电机串电阻调速和绕线式电机转子变频调速等方式的发展后，新生产的提升机大多采用了高压变频调速技术，目前技术最成熟的方式是采用谐波干扰小的级联型的高压变频技术，为了降低提升机和绞车运行过程的能耗，正在推广采用可向电网馈电的有源整流型的级联型高压变频技术，将提升机在下放重物和制动过程电动机所发电能亏送到电网，但是，由于电力系统大多按照集中输配电模式运行，电网中没有能够快速存取电能的大容量储能设备，因此，电能的生产和消费必须时刻基本保持在电功率平衡状态，以维持系统的稳定运行，电力系统受到随机的馈电扰动后将引起动态功率不平衡，对系统的安全稳定运行构成威胁，剧烈的功率不平衡还会致使系统崩溃从而造成大面积停电事故；另由于电能计量装置的不可逆性，用户并不是最终的收益者，所以从电网系统和用户而言，向电网馈电并不是最佳的节能方法，最好的节能方式应该是用电设备自身就可再生利用这部分能量。2007年公布的一项美国专利就公开了这样一项技术，专利号：US 7,228,942 B2，发明名称：Method for Energy Storage for DC Motor Powered Load Hoisting Machinery，该发明采用“飞轮电池”技术，存储提升机和绞车下放重物的势能和制动中的动能。存在的问题是，飞轮电池技术目前整体还不是很成熟，还没有可供商业应用的工业化产品，高温下的超导磁悬浮技术和真空环境长期维护技术尚有待突破。

为了确保提升机和绞车的运行安全性，特别是运输人员的安全性，现有的提升机和绞车都配备有非常复杂的闸控系统，要保证在供电系统突然故障和断电情况下恒减速制动，但是这种制动方式受到运行时间和工况变化非常大的影响，需要采用非常复杂的检测和控制技术，其成本和费用往往超过了提升机主机的费用。

发明内容

本发明的目的是提供一种液电混合驱动的矿井提升装置及其控制方法，用以解决现有矿井提升装置为节能所采用的向电网馈电，对电网冲击大，影响电网稳定运行；采用飞轮电池储能，技术尚不成熟，供电系统故障后完全依赖闸控系统安全保护，可靠性低、成本高的技术问题。

基于上述目的和问题，本发明所采取的措施是一种液电混合驱动的矿井提升装置，包含有矿井提升装置及其电动机；其特征是：提升电动机通过离合器连接有第Ⅰ液压泵/马达，所述第Ⅰ液压泵/马达的进出油口通过管路分别与液压控制阀的第Ⅰ工作油口A和第Ⅱ工作油口B连通，当液压控制阀处在中位时：第Ⅰ工作油口A和第Ⅱ工作油口B与油箱T连通，第Ⅱ工作油口B连接的管路上设置有第Ⅱ安全阀；压力油口P与液压蓄能器组的进出油口、第Ⅰ安全阀的进油口和二位三通控制阀的第Ⅰ出油口C连通，二位三通控制阀处于原始位置时：第Ⅱ出油口D、第Ⅰ进油口E和油箱T连通，二位三通控制阀的第Ⅰ进油口E和第Ⅱ液压泵/马达的出油口连通，储能电动/发电机控制器的输出信号连接到低压逆变器的控制信号端，低压逆变器的输入端连接到低压变频器的直流母线上，低压逆变器的输出端连接到储能电动/发电机的进线端，控制储能电动/发电机的转速，储能电动/发电机的输出轴与第Ⅱ液压泵/马达驱动轴同轴连接，直流电压传感器用于检测低压变频器中直流母线的电压构成独立节能单元。

提升电动机的输入端和降压变压器的原边绕组连接，所述降压变压器的原边绕组和级联型高压变频器的输出端连接、副边绕组与低压变频器的输入端连接，并通过升压变压器与高压交流电网连接构成独立馈电单元。

本发明所采取的一种用于上述液电混合驱动的矿井提升装置的控制方法，其所述控制方法如下：

当提升装置载有重物下行时：通过控制液压控制阀的工作位置，使第Ⅰ液压泵/马达处于液压泵工况，将液压油从液压油箱吸入并排入到液压蓄能器组，将重物的下行势能转化为液压能存储于液压蓄能器中。

当重物下行势能大于第Ⅰ液压泵/马达时：提升电动机处于发电状态，低压变频器中直流母线电压升高，同时直流电压传感器检测并通过主控计算机控制储能电动/发电机控制器工作，储能电动/发电机控制器控制储能电动/发动机启动，储能电动/发动机驱动第Ⅱ液压泵/马达将液压油箱中的低压液压油经过二位三通控制阀泵入到液压蓄能器组，补充蓄能器的能量损失。

当储能电动/发动机处于满功率运行时：下行重物势能将低压变频器中直流母线的电压再次升高，控制低压变频器中的逆变器，经过升压变压器向交流电网馈电。

当提升装置制动时：通过控制液压控制阀的工作位置， 使第Ⅰ液压泵/马达处于液压泵工况，将液压油从液压油箱吸入并排入到液压蓄能器组，将制动动能转化为液压能存储在液压蓄能器。

当提升装置制动动能较大时：第Ⅰ液压泵/马达使提升电动机发电，低压变频器中直流母线的电压升高，同时直流电压传感器检测并通过主控计算机控制储能电动/发电机控制器工作，控制储能电动/发动机启动，储能电动/发动机驱动第Ⅱ液压泵/马达将液压油箱中的低压液压油经过二位三通控制阀泵入到液压蓄能器组，补充蓄能器的能量损失。

当储能电动/发动机处于满功率运行时：提升装置制动的动能将低压变频器中直流母线的电压再次升高，控制低压变频器中的逆变器工作，经过升压变压器向交流电网馈电。

当提升装置提升重物并加速运行时：通过控制液压控制阀工作位置，使第Ⅰ液压泵/马达处于马达工况，液压蓄能器组中存储的高压油驱动第Ⅰ液压泵/马达辅助提升电动机工作，再生利用液压蓄能器存储的动能和势能。

当蓄能器存储的能量较多时：在驱动第Ⅰ液压泵/马达的同时，由二位三通控制阀驱动第Ⅱ液压泵/马达，驱动储能电动/发动机处于发电工况，将液压能转化为电能供给低压变频器中的直流母线，将能量经过升压变压器馈入电网，或是由变压器驱动提升电动机。

本发明上述所描述的一种液电混合驱动的矿井提升装置及其控制方法，与现有技术相比，具有如下优点：

本发明在现有技术的基础上，通过对现有技术的改进，不仅实现了储能节电，而且极大地减小了对电网的冲击，并可在电网电源电压异常波动下，辅助维护提升装置运行的平稳性；尤其是在用电高峰期，弥补了提升装置加速时的峰值功率，减小了从电网的取电量；特别是在断电情况下，使用储能装置的系统还能维持提升装置按恒减速模式运行，直到停车，减小了对闸控系统的依赖性，提高了系统运行的安全可靠性；同时可省掉了制动电阻，直接回收利用提升装置减速制动的动能、外负载提供的势能，使提升电动机具有四象限工作的能力；减小了电动机的发热，进一步提高了电动机的使用寿命；不需要经过复杂的逆变单元向电网馈电，即能存储并利用电动机处于发电工况所产生的电能，同时提高电动机的制动减速性能、缩短电机制动时间；相对于采用超级电容和飞轮电池，采用液压蓄能器储能，技术成熟，运行可靠、寿命长。

附图说明

图1是液电混合驱动矿井提升装置及其控制方法的原理结构示意图。

图2是液电混合驱动矿井提升装置及其控制方法不含独立馈电单元的控制原理结构示意图。

图3是液电混合驱动矿井提升装置及其控制方法不含储能电动/发电机单元后的控制原理结构示意图。

图4是液电混合驱动的矿井提升装置及其控制方法不含储能电动/发电机单元，不含独立馈电单元，采用4个二位二通插装阀代替一个滑阀式液压控制阀后的控制原理结构示意图。

图5是液电混合驱动的矿井提升装置及其控制方法含有储能电动/发电机单元和独立馈电单元的控制原理结构示意图。

图中：1：罐笼；2：滚筒；3：减速器；4：扭矩传感器；5：转速传感器；6：提升电动机；7：级联型高压变频器；8：移相变压器；9：离合器；10：第Ⅰ液压泵/马达；11：液压控制阀；12：液压蓄能器组；13：第Ⅰ安全阀降压变压器；14：降压变压器；15：低压变频器；16：升压变压器；17：储能电动/发动机；18：第Ⅱ液压泵/马达；19：二位三通控制阀；20：低压逆变器；21：储能电动/发电机控制器；22：直流电压传感器；23：闸控系统；24：第Ⅱ安全阀。  

A：第Ⅰ工作油口；B：第Ⅱ工作油口；P：压力油口；T：油箱口；C：第Ⅰ出油口；D：第Ⅱ出油口；E：第Ⅰ进油口。

具体实施方式

本发明所提供的一种液电混合驱动的矿井提升装置及其控制方法，解决了现有矿井提升装置的技术中，为节能采用向电网馈电时，对电网冲击较大，影响电网的稳定运行的问题；也解决了现有技术中采用飞轮电池储能，技术尚不成熟，供电系统故障后完全依赖闸控系统安全保护的问题，以及安全可靠性较低、成本较高等技术问题。其具体实施的技术方案如下：

实施一种液电混合驱动的矿井提升装置，该提升装置包括有罐笼1，滚筒2，减速器3，扭矩传感器4，转速传感器5，提升电动机6，级联型高压变频器7，移相变压器8，闸控系统23，以上所有部件共同构成的现有矿井提升装置的主体结构。本发明在现有提升装置的主体结构的基础上，进一步增设了离合器9，第Ⅰ液压泵/马达10，液压控制阀11，液压蓄能器组12，第Ⅰ安全阀降压变压器13，低压变频器14，升压变压器16，储能电动/发动机17，第Ⅱ液压泵/马达18，二位三通控制阀19，低压逆变器20，储能电动/发电机控制器21，直流电压传感器22，第Ⅱ安全阀24；其中：

移相变压器8的原边与高压交流电网连接，移相变压器8的副边分为三组，每一组的个数与电网电压和整流及逆变单元功率器件的耐压有关，分别与级联型高压变频器7的三个输入端连接，级联型高压变频器7的输出端连接到提升电动机6的输入端，控制提升电动机6的转速，提升电动机6的输出轴与转速传感器5、扭矩传感器4、减速器3的输入轴、离合器9同轴连接，减速器3的输出轴与滚筒2的驱动轴连接，驱动滚筒2转动，滚筒2经过钢丝绳牵引罐笼提升和下放物料，闸控系统23对整个提升机系统进行安全保护。

离合器9的一端与提升电机6的输出轴连接，离合器9的另一端与第Ⅰ液压泵/马达10的驱动轴连接，第Ⅰ液压泵/马达10的进出油口通过管路分别与液压控制阀11的第Ⅰ工作油口A和第Ⅱ工作油口B连通，液压控制阀11处在中位时，第Ⅰ工作油口A和第Ⅱ工作油口B与油箱口T连通，第Ⅱ工作油口B连接的管路上连通第Ⅱ安全阀24，压力油口P与液压蓄能器组12的进出油口、第Ⅰ安全阀降压变压器13的进油口和二位三通控制阀19的第Ⅰ出油口C连通，二位三通控制阀19处于原始位置时，其第Ⅱ出油口D、第Ⅰ进油口E和油箱连通，二位三通控制阀19的第Ⅰ进油口E和第Ⅱ液压泵/马达18的出油口连通，储能电动/发电机控制器21的输出信号连接到低压逆变器21的控制信号端，低压逆变器21的输入端连接到低压变频器15的直流母线上，低压逆变器21的输出端连接到储能电动/发动机17的进线端，控制储能电动/发动机17的转速，储能电动/发动机17的输出轴与第Ⅱ液压泵/马达18驱动轴同轴连接，直流电压传感器22用于检测低压变频器15中直流母线的电压。

降压变压器14的原边绕组与提升电动机6的输入端和级联型高压变频器7的输出端连接，降压变压器14的副边绕组与低压变频器15的输入端连接，低压变频器15的输出端与升压变压器16的原边连接，升压变压器16的副边与高压交流电网连接。

在实施上述的技术方案中，其矿井提升装置的结构形式可以采用缠绕式，也可以采用摩擦式所涵盖的任何一种结构形式；所述第Ⅰ液压泵/马达10可以采用定量的液压泵/马达，也可以采用电子比例控制的变量液压泵/马达；所述第Ⅱ液压泵/马达18可以采用定量的液压泵/马达，也可以采用电子比例控制的变量液压泵/马达。所述液压控制阀11可以采用开关控制的滑阀式电磁换向阀，也可以采用连续控制的滑阀式电液比例阀，还可以采用由多个二位二通插装阀组成的比例阀组。所述二位三通控制阀19可以采用直动式的电磁阀或比例阀，也可以采用先导式的电液换向阀或比例阀，还可以是有两个二位二通插装阀组成的比例阀组。

实现上述一种液电混合驱动的矿井提升装置，由降压变压器14，低压变频器15和升压变压器16构成的独立馈电单元，其功率远小于提升电动机6的额定功率，约为20 %左右。

实施一种用于上述的液电混合驱动的矿井提升装置的控制方法，其控制方法在于：当提升机和绞车载有重物下行，通过控制液压控制阀11的工作位置，使第Ⅰ液压泵/马达10处于液压泵工况，将液压油从液压油箱吸入并排入到液压蓄能器组12，也就是将重物的下放过程具有的势能转化为液压能存储在液压蓄能器。如果下放的重物势能较大，仅仅靠第Ⅰ液压泵/马达10还不足以完全平衡重物，重物就会使提升电动机6处于发电状态，使低压变频器15中直流母线的电压升高，当直流电压传感器22检测到这一信息，就会通过主控计算机控制储能电动/发电机控制器21工作，储能电动/发电机控制器21控制储能电动/发动机17启动，储能电动/发动机17驱动第Ⅱ液压泵/马达18将液压油箱中的低压液压油经过二位三通控制阀19泵入到液压蓄能器组12，这一部分功能也可以补充蓄能器的能量损失。如果当储能电动/发动机17处于满功率运行，下放重物的势能还是不能被完全平衡，就会使低压变频器中直流母线的电压进一步升高，这时可以控制低压变频器15中的逆变器开始工作，经过升压变压器16向交流电网馈电。

当提升机或绞车制动时，通过控制液压控制阀11的工作位置， 使第Ⅰ液压泵/马达10处于液压泵工况，将液压油从液压油箱吸入并排入到液压蓄能器组12，也就是将制动动能转化为液压能存储在液压蓄能器。如果制动动能较大，仅仅靠第Ⅰ液压泵/马达10还不足以完全吸收，会使提升电动机6处于发电状态，使低压变频器15中直流母线的电压升高，当直流电压传感器22检测到这一信息，就会通过主控计算机控制储能电动/发电机控制器21工作，控制储能电动/发动机17启动，储能电动/发动机17驱动第Ⅱ液压泵/马达18将液压油箱中的低压液压油经过二位三通控制阀19泵入到液压蓄能器组12，可以补充蓄能器的能量损失。如果当储能电动/发动机17处于满功率运行，提升机或绞车制动的动能还是不能被完全平衡，就会使低压变频器中直流母线的电压进一步升高，这时可以控制低压变频器15中的逆变器开始工作，经过升压变压器16向交流电网馈电。

当提升机或绞车提升重物并加速运行时，通过控制液压控制阀11的工作位置，使第Ⅰ液压泵/马达10处于马达工况，液压蓄能器组12中存储的高压油驱动第Ⅰ液压泵/马达10辅助提升电动机6工作，也就是再生利用液压蓄能器存储的动能和势能。如果蓄能器存储的能量较多，在驱动第Ⅰ液压泵/马达10的同时，还可以经过二位三通控制阀19驱动第Ⅱ液压泵/马达18，驱动储能电动/发动机17处于发电工况，将液压能转化为电能提供给低压变频器15中的直流母线，这部分能量既可以经过升压变压器16馈入电网，也可以经变压器14驱动提升电动机6。

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步的详细说明。

具体实施方式1

如附图1所示，实施本发明所述的一种液电混合驱动的矿井提升机或者是绞车，包括有罐笼1，滚筒2，减速器3，扭矩传感器4，转速传感器5，提升电动机6，级联型高压变频器7，移相变压器8，闸控系统23，进一步增设有离合器9，第Ⅰ液压泵/马达10，液压控制阀11，液压蓄能器组12，第Ⅰ安全阀13，降压变压器14，低压变频器15，升压变压器16，储能电动/发动机17，第Ⅱ液压泵/马达18，二位三通控制阀19，低压逆变器20，储能电动/发电机控制器21，直流电压传感器22，第Ⅱ安全阀24，其中：

移相变压器8的原边与高压交流电网连接，移相变压器8的副边分为三组，每一组的个数与电网电压和整流及逆变单元功率器件的耐压有关，分别与级联型高压变频器7的三个输入端连接，级联型高压变频器7的输出端连接到提升电动机6的输入端，控制提升电动机6的转速，提升电动机6的输出轴与转速传感器5、扭矩传感器4、减速器3的输入轴、离合器9同轴连接，减速器3的输出轴与滚筒2的驱动轴连接，驱动滚筒2转动，滚筒2经过钢丝绳牵引罐笼1提升和下放物料，闸控系统23对整个提升机系统进行安全保护。

离合器9的一端与提升电机6的输出轴连接，离合器9的另一端与第Ⅰ液压泵/马达10的驱动轴连接，第Ⅰ液压泵/马达10的进出油口通过管路分别与液压控制阀11的第Ⅰ工作油口A和第Ⅱ工作油口B连通，液压控制阀11处在中位时，第Ⅰ工作油口A和第Ⅱ工作油口B与油箱口T连通，第Ⅱ工作油口B连接的管路上连通第Ⅱ安全阀24，压力油口P与液压蓄能器组12的进出油口、第Ⅰ安全阀13的进油口和二位三通控制阀19的第Ⅰ出油口C连通，二位三通控制阀19处于原始位置时，其第Ⅱ出油口D、第Ⅰ进油口E和油箱连通，二位三通控制阀19的第Ⅰ进油口E和第Ⅱ液压泵/马达18的出油口连通，储能电动/发电机控制器21的输出信号连接到低压逆变器20的控制信号端，低压逆变器20的输入端连接到低压变频器15的直流母线上，低压逆变器20的输出端连接到储能电动/发动机17的进线端，控制储能电动/发动机17的转速，储能电动/发动机17的输出轴与第Ⅱ液压泵/马达18驱动轴同轴连接，直流电压传感器22用于检测低压变频器15中直流母线的电压。

降压变压器14的原边绕组与提升电动机6的输入端和级联型高压变频器7的输出端连接，降压变压器14的副边绕组与低压变频器15的输入端连接，低压变频器15的输出端与升压变压器16的原边连接，升压变压器16的副边与高压交流电网连接。

在上述的实施方案中，所述矿井提升机或者是绞车的结构形式选用缠绕式的单滚筒形式；所述绞车的第Ⅰ液压泵/马达10选用电子比例控制的变量液压泵/马达；所述第Ⅱ液压泵/马达18 选用定量的液压泵/马达；所述液压控制阀11选用先导控制的比例方向阀；所述二位三通控制阀19选用先导式的电液换向阀。

具体实施方式2

如附图2所示，具体实施方式2与具体实施方式1的工作原理和结构组成类似，区别是取消了升压变压器16，取消了低压逆变器20，低压变频器15的输出端直接与储能电动/发动机17的输入端连接，也就是当提升机的功率较小时，可以不采用向交流电网馈电的功能。

具体实施方式3

如附图3所示，具体实施方式3与具体实施方式1的工作原理和结构组成类似，区别是去掉了储能电动/发动机17、第Ⅱ液压泵/马达18、二位三通控制阀19、低压逆变器20和储能电动/发电机控制器21，保留了降压变压器14、升压变压器16、低压逆变器15组成的独立馈电单元；运行中当液压储能器组12的容量过载时，可以采用向高压交流电网馈电的方式控制提升机的下放速度和减速过程。

具体实施方式4

如附图4所示，具体实施方式3与具体实施方式1的工作原理和结构组成类似，区别是采用4个二位二通比例插装阀组成的比例阀组，作为液压控制阀11，同时取消掉了降压变压器14、升压变压器16、低压逆变器15组成的独立馈电单元，取消掉了储能电动/发动机17、第Ⅱ液压泵/马达18、二位三通控制阀19、低压逆变器20和储能电动/发电机控制器21。

4个二位二通比例插装阀，与液压蓄能器组12进油口P联通的2个阀采用常闭形式，与油箱T口连通的2个阀采用常开的形式，当提升机提升或下放重物过程中突然出现故障和断电的情况下，视提升机的工作方向，可以使与油箱口连通的2个比例插装阀中的某一个处于节流控制状态，通过改变节流口的开度，对第Ⅰ液压泵/马达10进行节流调速，因为第Ⅰ液压泵/马达10与提升电机6同轴连接共同驱动滚筒2，控制提升机减速制动，进一步提高了提升机运行的安全性。

具体实施方式5

如附图5所示，具体实施方式5与具体实施方式1的工作原理和结构组成类似，区别是去掉了离合器9，第Ⅰ液压泵/马达10，液压控制阀11和第Ⅱ安全阀24组成的液压马达直接储能单元，保留了降压变压器14、升压变压器16、低压逆变器15组成的独立馈电单元；保留了液压蓄能器组12，第Ⅰ安全阀13，储能电动/发动机17、第Ⅱ液压泵/马达18、二位三通控制阀19、低压逆变器20和储能电动/发电机控制器21。运行过程中，如果提升机具有的势能和制动动能使提升电动机6处于发电状态运行，将使低压变频器15中直流母线的电压升高，这一升高的电压经过直流电压传感器22检测后，经过低压逆变器20控制储能电动/发动机17电动运行，通过第Ⅱ液压泵/马达18向液压蓄能器组12充液储能，当液压蓄能器组12的容量过载时，启动由降压变压器14、升压变压器16、低压逆变器15组成的独立馈电单元，采用向高压交流电网馈电的方式控制提升机的下放速度和减速过程。

Claims (13)

1.一种液电混合驱动的矿井提升装置，包含有矿井提升装置及其提升控制装置；其特征是：所述矿井提升控制装置是提升电动机[6]通过离合器[9]连接有第Ⅰ液压泵/马达[10]，所述第Ⅰ液压泵/马达[10]的进出油口通过管路分别与液压控制阀[11]的第Ⅰ工作油口A和第Ⅱ工作油口B连通，当液压控制阀[11]处在中位时：第Ⅰ工作油口A和第Ⅱ工作油口B与油箱T连通，第Ⅱ工作油口B连接的管路上设置有第Ⅱ安全阀[24]；压力油口P与液压蓄能器组[12]的进出油口、第Ⅰ安全阀[13]的进油口和二位三通控制阀[19]的第Ⅰ出油口C连通，二位三通控制阀[19]处于原始位置时：第Ⅱ出油口D、第Ⅰ进油口E和油箱T连通，二位三通控制阀[19]的第Ⅰ进油口E和第Ⅱ液压泵/马达[18]的出油口连通，储能电动/发电机控制器[21]的输出信号连接到低压逆变器[20]的控制信号端，低压逆变器[20]的输入端连接到低压变频器[15]的直流母线上，低压逆变器[20]的输出端连接到储能电动/发电机[17]的进线端，控制储能电动/发电机[17]的转速，储能电动/发电机[17]的输出轴与第Ⅱ液压泵/马达[18]驱动轴同轴连接，直流电压传感器[22]用于检测低压变频器[15]中直流母线的电压构成独立节能单元；

提升电动机[6] 的输入端和降压变压器[14]的原边绕组连接，所述降压变压器[14]的原边绕组和级联型高压变频器[7]的输出端连接、副边绕组与低压变频器[15]的输入端连接，并通过升压变压器[16]与高压交流电网连接构成独立馈电单元。

2.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：取消了升压变压器[16]和低压逆变器[20]，低压变频器[15]的输出端直接与储能电动/发动机[17]的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：去掉了储能电动/发动机[17]、第Ⅱ液压泵/马达[18]、二位三通控制阀[19]、低压逆变器[20]和储能电动/发电机控制器[21]，保留了降压变压器[14]、升压变压器[16]、低压逆变器[15]组成的独立馈电单元。

4.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：由四个二位二通比例插装阀组成的比例阀组，作为液压控制阀[11]，同时取消掉了降压变压器[14]、升压变压器[16]、低压逆变器[1]5组成的独立馈电单元，取消掉了储能电动/发动机[17]、第Ⅱ液压泵/马达[18]、二位三通控制阀[19]、低压逆变器[20]和储能电动/发电机控制器[21]。

5.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：去掉了离合器[9]，第Ⅰ液压泵/马达[10]，液压控制阀[11]和第Ⅱ安全阀[24]组成的液压马达直接储能单元，保留了降压变压器14、升压变压器16、低压逆变器15组成的独立馈电单元；保留了液压蓄能器组[12]，第Ⅰ安全阀[13]，储能电动/发动机[17]、第Ⅱ液压泵/马达[18]、二位三通控制阀[19]、低压逆变器[20]和储能电动/发电机控制器[21]。

6.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：所述矿井提升装置的结构形式是缠绕式，或是摩擦式所涵盖的任何一种形式。

7.根据权利要求1或6所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：所述矿井提升装置是矿井用提升机和矿井用提升绞车。

8.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：所述第Ⅰ液压泵/马达[10]是定量的液压泵/马达，或是电子比例控制的变量液压泵/马达。

9.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：所述第Ⅱ液压泵/马达[18]是定量的液压泵/马达，或是电子比例控制的变量液压泵/马达。

10.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：所述液压控制阀[11]是开关控制的滑阀式电液换向阀、连续控制的滑阀式电液比例阀、或是由多个二位二通插装阀组成的比例阀组。

11.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：所述二位三通控制阀[19]是直动式的电磁阀或比例阀、先导式的电液换向阀或电液比例阀、或是由两个二位二通插装阀组成的比例阀组。

12.根据权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置，其特征是：所述独立馈电单元的功率是提升电动机[6]额定功率的80 %。

13.一种用于权利要求1所述的液电混合驱动的矿井提升装置的控制方法，其所述控制方法如下：

当提升装置载有重物下行时：通过控制液压控制阀[11]的工作位置，使第Ⅰ液压泵/马达[10]处于液压泵工况，将液压油从液压油箱吸入并排入到液压蓄能器组[12]，将重物的下行势能转化为液压能存储于液压蓄能器中；

当重物下行势能大于第Ⅰ液压泵/马达[10 ]时：提升电动机[6]处于发电状态，低压变频器[15]中直流母线电压升高，同时直流电压传感器[22]检测并通过主控计算机控制储能电动/发电机控制器[21]工作，储能电动/发电机控制器[21]控制储能电动/发动机17启动，储能电动/发动机[17]驱动第Ⅱ液压泵/马达[18]将液压油箱中的低压液压油经过二位三通控制阀[19]泵入到液压蓄能器组[12]，补充蓄能器的能量损失；

当储能电动/发动机[17]处于满功率运行时：下行重物势能将低压变频器中直流母线的电压再次升高，控制低压变频器[15]中的逆变器，经过升压变压器[16]向交流电网馈电；

当提升装置制动时：通过控制液压控制阀[11]的工作位置， 使第Ⅰ液压泵/马达[10]处于液压泵工况，将液压油从液压油箱吸入并排入到液压蓄能器组[12]，将制动动能转化为液压能存储在液压蓄能器；

当提升装置制动动能较大时：第Ⅰ液压泵/马达[10]使提升电动机[6]发电，低压变频器[15]中直流母线的电压升高，同时直流电压传感器[22]检测并通过主控计算机控制储能电动/发电机控制器[21]工作，控制储能电动/发动机[17]启动，储能电动/发动机[17]驱动第Ⅱ液压泵/马达[18]将液压油箱中的低压液压油经过二位三通控制阀[19]泵入到液压蓄能器组[12]，补充蓄能器的能量损失；

当储能电动/发动机[17]处于满功率运行时：提升装置制动的动能将低压变频器中直流母线的电压再次升高，控制低压变频器[15]中的逆变器工作，经过升压变压器[16]向交流电网馈电；

当提升装置提升重物并加速运行时：通过控制液压控制阀[11]工作位置，使第Ⅰ液压泵/马达[10]处于马达工况，液压蓄能器组[12]中存储的高压油驱动第Ⅰ液压泵/马达[10]辅助提升电动机[6]工作，再生利用液压蓄能器存储的动能和势能；

当蓄能器存储的能量较多时：在驱动第Ⅰ液压泵/马达[10]的同时，由二位三通控制阀[19]驱动第Ⅱ液压泵/马达[18]，驱动储能电动/发动机[17]处于发电工况，将液压能转化为电能供给低压变频器[15]中的直流母线，将能量经过升压变压器[16]馈入电网，或是由变压器[14]驱动提升电动机[6]。

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