CN2668575Y - 胶带输送机绕线式异步电动机控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种改进后的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，适合于煤矿胶带输送机绕线式异步电动机双机拖动。它由串联三相硅整流桥单元、运煤控制单元、运人控制单元组成。运煤时，运煤控制单元与串联三相硅整流桥单元组成串联回路，通过直流接触器逐级短接所有电阻器，使电动机基本运行在自然特性曲线上。运人时，运人控制单元与串联三相硅整流桥单元组成标准的可控硅串级调速装置，它完全满足运人要求。但这个运人控制单元中所有设备元件容量较小，均低于两台绕线式异步电动机在额定容量、100％范围调速时，可控硅串级调速装置按正常设计容量的1/3。
Description
本发明涉及一种改进的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，适合于煤矿胶带输送机绕线式异步电动机双机拖动。
胶带输送机在煤矿主要担负运煤和运人两大任务，现有的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，基本上还是传统的可控硅串级调速装置。该装置能够满足运煤和运人控制要求。但主要缺陷是逆变回路至少需要两面高压开关柜，两台逆变变压器，两台直流电抗器，两台直流快速开关。因此该装置价格一直高居不下，控制复杂，可靠性不高。本人也曾发明一种“胶带输送机电动牵引力自动均衡装置”(申请号：90226661.6)，但一直得不到推广，其主要原因是运人时，串联在电动机转子回路的电阻器长时间运行，消耗大量电能，同时电动机机械特性变软，增加电动机转速控制难度，这对运人来说，存在安全隐患。
本发明的任务是要提供一种改进的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，它能够克服上述缺陷，实现胶带输送机在运煤和运人时，得到更可靠、更安全的控制。
本发明的任务是以如下的方式完成的：将拖动胶带输送机的两台绕线式异步电动机的转子，分别连接到相互串联的两个三相硅整流桥的交流侧，通过对串联三相硅整流桥直流侧的控制，实现运煤和运人的独立控制。运煤时，电动机通过直流回路中电阻器逐级起动，最后直流接触器短接串联三相硅整流桥，电动机基本运行在自然机械特性曲线上。运人时，由于需要的电动机功率较小，通过在直流回路中接入一台小容量的可控硅逆变器，组成一个标准的可控硅串级调速装置，以满足运人时调速要求。以下结合附图，对发明作进一步的详细描述。
参照附图，本发明的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置由串联三相硅整流桥单元(1)、运煤控制单元(2)和运人控制单元(3)组成。串联三相硅整流桥单元(1)由12只硅整流管组成，安装在一台独立的柜体内。它们的连接关系是：每6只硅整流管连接成为标准的一组三相硅整流桥。由12只硅整流管连接成的两组三相硅整流桥在直流侧顺极性串联连接。两组三相硅整流桥的两个三相交流输入端为串联三相硅整流桥单元(1)的输入接线端，其分别连接到两台绕线式异步电动机3M1、3M2的转子。两组三相硅整流桥串联后的直流输出端为串联三相硅整流桥单元(1)的输出接线端，其分别连接运煤控制单元(2)和运人控制单元(3)的输入接线端。串联三相硅整流桥单元(1)的功能是：将两台绕线式异步电动机转子的交流电压整流成一组直流电压。运煤控制单元(2)是由8个电阻器和9台直流接触器组成。它们的连接关系是：8个电阻器依次串联连接，安装在一组独立的电阻架上。9台接触器安装在一台独立的柜体内，我们称这柜体为直流接触器柜。接触器ZC0和ZC8的静态接线端连接在一起并引出，作为运煤控制单元(2)的一个输入接线端。这个输入接线端连接在串联三相硅整流桥单元(1)的输出接线端正极上。接触器ZC0的动态接线端为引出接线端，它连接到电阻器R8的接线端上。ZC1、ZC2、、、ZC8等8只接触器的动态接线端均连接在一起并引出，这个引出接线端和电阻器R1的接线端连接后作为运煤控制单元(2)的另一个输入接线端。这个输入接线端连接在串联三相硅整流桥单元(1)的输出接线端负极上。ZC1、ZC2、、、ZC7等7只接触器的静态接线端均为引出接线端，其依次连接到电阻器R1、R2、、、R7的接线端上。运煤控制单元(2)的功能是：接触器ZC0吸合，串联三相硅整流桥单元(1)和运煤控制单元(2)中的电阻器组成一串联回路。因运煤时不需要调速，电动机通过接触器ZC1、ZC2、、、ZC8逐级吸合，逐级短接电阻器R1、R2、、、R8而起动。由于接触器ZC8直接短接串联三相硅整流桥单元(1)的直流输出端，电动机基本运行在自然机械特性曲线上。运人控制单元(3)由一面高压开关柜GK、一台逆变变压器B、一台可控硅逆变器NBQ、一台直流电抗器DK和一台直流接触器CTC组成。它们的连接关系是：高压开关柜GK和逆变变压器B为独立设备。可控硅逆变器NBQ和电抗器DK、接触器CTC组装在一个柜体内，我们称这个柜体为逆变柜。逆变柜内的连接关系为：可控硅逆变器NBQ是由6只晶闸管连接成标准的三相可控整流桥，三相可控整流桥的负极连接电抗器DK的一个接线端，电抗器DK的另一个接线端连接接触器CTC的一个静态接线端，与这个静态接线端对应的动态接线端引出，作为运人控制单元(3)的一个输入接线端，它连接在串联三相硅整流桥单元(1)直流输出端的正极。三相可控整流桥的正极连接接触器CTC的另一个静态接线端，与这个静态接线端对应的动态接线端也引出，作为运人控制单元(3)的另一个输入接线端，它连接在串联三相硅整流单元(1)直流输出端的负极。三相可控整流桥的三相交流输入端引出，作为逆变柜的输入接线端，其连接在逆变变压器B的二次三相接线端。逆变变压器B的一次三相接线端连接在高压开关柜GK的三相输出接线端。高压开关柜GK输入三相接线端连接三相供电电源。运人控制单元(3)的功能是：接触器CTC吸合，串联三相硅整流桥单元(1)和运人控制单元(3)连接成一个标准的可控硅串级调速装置。这个可控硅串级调速装置完全满足运人时调速控制需要。在这三个单元中，串联三相硅整流桥单元(1)是公共部分，接触器ZC0和CTC分别为运煤控制单元(2)和运人控制单元(3)的切换接触器，通常不能同时吸合。接触器ZC0吸合，运煤控制单元(2)工作，接触器CTC吸合，运人控制单元(3)工作。
本发明的一个突出特点是：在运人控制单元(3)中，逆变变压器B的容量、可控硅逆变器NBQ的容量、直流电抗器DK的容量可以做得很小，既低于两台绕线式异步电动机在额定容量、100％范围调速时，可控硅串级调速装置正常设计所需容量的1/3。以逆变变压器B为例，如果正常设计需要900KVA，本发明所需要容量则低于300KVA。本发明是对本人“胶带输送机电动牵引力自动均衡装置”的改进，使运煤和运人进行独立控制。虽然由于增加了运人控制单元(3)而增加了整个装置的价格，但提高了运人时的可靠性和安全性，而且节约电能，产生经济效益。本发明与传统的绕线式异步电动机可控硅串级调速装置相比，仍比它简单、可靠。价格同比低30％以上。
Claims (6)
1.一个由串联三相硅整流桥单元(1)、运煤控制单元(2)、运人控制单元(3)组成的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，其特征是串联三相硅整流单元(1)的输出接线端分别连接运煤控制单元(2)和运人控制单元(3)的输入接线端。
2.按权力要求1规定的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，其特征是串联三相硅整流桥单元(1)由12只硅整流管连接成为两组三相硅整流桥，安装在一台独立的柜体内，两组三相硅整流桥的直流侧顺极性串联连接，两组三相硅整流桥的两个三相交流输入端作为串联三相硅整流桥单元(1)的输入接线端，两组三相硅整流桥串联后的直流输出端作为串联三相硅整流桥单元(1)的输出接线端。
3.按权力要求1规定的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，其特征是运煤控制单元(2)中，8个电阻器依次串联连接后，还与一个直流接触器ZC0串联连接。电阻器R8的接线端连接直流接触器ZC0的动态接线端，直流接触器ZC0的静态接线端连接运煤控制单元(2)的输入接线端，这个输入接线端连接在串联三相硅整流桥单元(1)输出端的正极；电阻器R1的接线端连接运煤控制单元(2)的另一个输入接线端，这个输入接线端连接串联三相硅整流桥单元(1)输出端的负极。8个电阻器安装在一组独立的电阻架上，直流接触器ZC0安装在直流接触器柜内。
4.按权力要求1规定的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，其特征是运人控制单元(3)中，可控硅逆变器NBQ和一台直流电抗器DK、一台直流接触器CTC组装在一个被称为逆变柜的柜体内。逆变柜内的连接关系为：可控硅逆变器NBQ由6只晶闸管连接成标准的三相可控整流桥，三相可控整流桥的负极连接电抗器DK的一个接线端，电抗器DK的另一个接线端连接接触器CTC的一个静态接线端，与这个静态接线端对应的动态接线端引出，作为运人控制单元(3)的一个输入接线端，它连接在串联三相硅整流桥单元(1)输出端的正极；三相可控整流桥的正极连接接触器CTC的另一个静态接线端，与这个静态接线端对应的动态接线端也引出，作为运人控制单元(3)的另一个输入接线端，它连接在串联三相硅整流桥单元(1)输出端的负极；三相可控整流桥的三相交流输入端引出，作为逆变柜的输入接线端，其连接在逆变变压器B的二次三相接线端。
5.按权力要求1规定的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，其特征是运人控制单元(3)中，逆变变压器B为一台，是独立设备。逆变变压器B的二次三相接线端，连接在逆变柜的三相交流输入端；逆变变压器B的一次三相接线端，连接在高压开关柜GK的三相输出接线端。
6.按权力要求1规定的胶带输送机绕线式异步电动机控制装置，其特征是运人控制单元(3)中，高压开关柜GK为一面，是独立设备。高压开关柜GK的三相输出接线端，连接逆变变压器B的一次三相接线端；高压开关柜GK的三相输入接线端，连接三相供电电源。
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