可控硅交-交变频双闭环控制智能型电源的研究与应用

　　1 概况

　　安徽淮北矿业集团公司朔里煤矿，矿井下生产的煤炭全靠一个竖井，即主井提出。该井安装了一套容量为800kw的提升绞车。提升绞车在正常的运行过程中，特别是接近上下口阶段，其制动全靠额外提供的低频低压制动电源。在没有其专用电源的情况下，只得使用低频发电机组，以此来获取低压低频制动电源。这样的转能量换，利用效率非常低，浪费极大，又使得系统庞大而运行不可靠。因此，对这种获取电源和电源的粗笨制动方式，有必要进行技术改造。

　　2 低频制动电源工作原理

　　主井电气制动电源采用的是低频发电机组。电源装置由130KW和7.5KW两台拖动机、同步发电机、整流子变频机和低频发电机五台电机组成，其中 7.5KW电机拖动同步发电机和整流子变频机，130KW电机拖动机低频发电机。控制励磁的磁放大器将测速与给定信号进行综合比较输出控制量控制脉冲变压器的输入，脉冲变压器的输出控制单相全波半控整流电路晶闸管的导通角大小，从而控制整流输出的大小，而整流输出是供给同步发电机励磁的，同步发电机将直流信号放大为交流同步信号给整流子变频机励磁，整流子变频机经过放大将交流同步信号变为2.5～3HZ低频信号，给低频发电机励磁，经过低频发电机功率放大器后，供给主电机进行低频制动和低频拖动。控制逻辑控制关系见如图1所示。

　　3 低频发电机组存在的缺陷

　　原低频发电电源装置存在着以下几点缺陷：①占地面积大，噪音大，故障率非常高;②由于发电机使用了大量的碳刷，碳刷与滑环接触不好容易造成低频电源质量差，引起机械系统冲击，运行不稳定，也大大缩短了设备的使用寿命，维护量增大;③尽管提升是间歇进行的，而整个发电机组却又只是为保证每次提升中减速段的短暂大约25秒使用的，但由于设备自身电控系统的性能决定不能频繁开起，因此整个发电机组却必须保持每天23小时(除1小时检修)连续运转，因而浪费电能巨大。它要比可控硅电源浪费的电能多了。

　　4 技术改造方法

　　参考有关资料，学习外边好的经验。经过仔细的研究，决定将原来的低频发电机组电源装置改造，使用可控硅交—交变频电源装置。可控硅电源装置的主回路，采用三相零式结构，其工作原理见如图2所不。

　　新的可控硅低频电源装置采用的是全数字无环流工作方式，主控触发回路采用世界先进的德国西门子技术，它由16位单片机80C196KC为控制核心的变频器配以辅助电路构成，具有控制精度高，运算速度快，工作无噪音，保护齐全可靠，体积小，重量轻，节能效果显著，生产效率高等优点。