变单元11和上巷道变频器逆变单元12的直流侧均连接公共直流母线；下巷道变频器逆变单元11的交流侧连接下巷道电机9 ;上巷道变频器逆变单元12的交流测连接上巷道电机10 ;
[0029]下巷道电机9处于电动状态时，交流电源经下巷道变频器有源前端13向公共直流母线发送电能，并由下巷道变频器逆变单元11逆变为交流作为工作电源；下巷道电机9处于制动状态时，下巷道电机9的电能反馈至公共直流母线，并被另一路的上巷道电机10使用；
[0030]上巷道电机10处于电动状态时，交流电源经上巷道变频器有源前端14向公共直流母线发送电能，并由上巷道变频器逆变单元12逆变为交流作为工作电源；上巷道电机10处于制动状态时，上巷道电机10的电能反馈至公共直流母线，并被另一路的下巷道电机9使用。
[0031]下巷道变频器和上巷道变频器工作状态互补，运行在电动状态的电机所对应的变频器为主变频器，运行在制动状态的电机所对应的变频器为从变频器，下巷道变频器和上巷道变频器的主/从状态互相切换。
[0032]两台变频器选用共直流母线驱动，其有源前端可以回馈能量，构建回馈型系统，可以将电能回馈至电网，实现电能的节约。所述的上巷道变频器逆变单元12和下巷道变频器逆变单元11通过公共直流母线方式与变频器有源前端13、14连接供电，当系统绞车电机工作在电动状态时，变频器逆变单元11、12从直流母线上获取电能；当系统绞车电机工作在制动状态时，再生的电能通过母线及回馈装置直接到公共直流母线中，被处于牵引状态的变频器使用，实现电能节能回馈。
[0033]所述的上巷道电机10和下巷道电机9在上巷道变频器逆变单元12和下巷道变频器逆变单元11控制下实现调速控制，并在电动状态时恒速运行和制动状态时恒转矩运行之间切换，从而控制上、下巷绞车实现同步恒张力运行。
[0034]如图2所示，共直流母线驱动变频系统主电路，变频驱动系统采用单独的整流/回馈装置，为整个钢丝绳锯采煤控制系统提供一定功率的直流电源，包括有源前端装置AFE、逆变单元INU等。AFE是共直流母线系统中的双向(可回馈能量)整流装置，可与逆变器一起接入同一个现场总线系统，并由现场总线控制和监控。INU单元是一个直流供电的双向逆变器，用于对上巷道电机10和下巷道电机9的进行供电和控制。当系统绞车电机工作在电动状态时，变频器逆变单元从直流母线上获取电能；当系统绞车电机工作在制动状态时，再生的电能通过母线及回馈装置直接到公共直流母线中，被处于牵引状态的变频器使用，不用像单个变频驱动系统或无回馈前端将制动而产生的多余电能通过接入制动电阻以热量的形式耗散掉，实现电能节能。
【主权项】
1.钢丝绳锯采煤电气控制系统，其特征在于，它包括牵引钢丝绳(1)、η个锯煤碎煤刀(2)、下限位器(3)、上限位器(4)、下导向轮(5)、上导向轮(6)、下巷道绞车(7)、上巷道绞车(8)、下巷道电机(9)、上巷道电机(10)、下巷道变频器和上巷道变频器； 下导向轮(5)、上导向轮(6)分别位于工作面两个出口处； 牵引钢丝绳(1)的上端绕过上导向轮(6)与上巷道绞车⑶连接；牵引钢丝绳(1)的下端绕过下导向轮(5)与下巷道绞车(7)连接；牵引钢丝绳(1)位于工作面范围内的上、下端分别设置有上限位器(4)和下限位器(3);牵引钢丝绳(1)的中段设置有η个锯煤碎煤刀⑵； 下巷道绞车(7)由下巷道电机(9)带动切换收/放线运行状态；下巷道电机(9)由下巷道变频器控制其加速/减速状态、电动/制动状态；上巷道绞车(8)由上巷道电机(10)带动切换收/放线运行状态；上巷道电机(10)由上巷道变频器控制其加速/减速状态、电动/制动状态； 根据电机恒转矩运行时制动状态电机的馈电电流获取牵引钢丝绳(1)的张力数据，并作为反馈信号，制动电机对应变频器根据所述反馈信号调整输出控制指令，以控制该路绞车收/放线，进而实现同步恒张力运行。2.根据权利要求1所述钢丝绳锯采煤电气控制系统，其特征在于，下巷道变频器的控制单元包括下巷道变频器逆变单元(11)和下巷道变频器有源前端(13);上巷道变频器的控制单元包括上巷道变频器逆变单元(12)和上巷道变频器有源前端(14); 下巷道变频器有源前端(13)和上巷道变频器有源前端(14)均为整流单元AFE;并连接在一条公共直流母线上； 下巷道变频器逆变单元(11)和上巷道变频器逆变单元(12)均为双向逆变单元INU ;下巷道变频器有源前端(13)的交流测经由滤波单元连接交流电源；下巷道变频器有源前端(13)的直流侧连接公共直流母线； 上巷道变频器有源前端(14)的交流测经由滤波单元连接交流电源；上巷道变频器有源前端(14)的直流侧连接公共直流母线；下巷道变频器逆变单元(11)和上巷道变频器逆变单元(12)的直流侧均连接公共直流母线；下巷道变频器逆变单元(11)的交流侧连接下巷道电机(9);上巷道变频器逆变单元(12)的交流测连接上巷道电机(10);下巷道电机(9)处于电动状态时，交流电源经下巷道变频器有源前端(13)向公共直流母线发送电能，并由下巷道变频器逆变单元(11)逆变为交流作为工作电源；下巷道电机(9)处于制动状态时，下巷道电机(9)的电能反馈至公共直流母线，并被另一路的上巷道电机(10)使用；上巷道电机(10)处于电动状态时，交流电源经上巷道变频器有源前端(14)向公共直流母线发送电能，并由上巷道变频器逆变单元(12)逆变为交流作为工作电源；上巷道电机(10)处于制动状态时，上巷道电机(10)的电能反馈至公共直流母线，并被另一路的下巷道电机(9)使用。3.根据权利要求1所述钢丝绳锯采煤电气控制系统，其特征在于，下巷道变频器和上巷道变频器工作状态互补，运行在电动状态的电机所对应的变频器为主变频器，运行在制动状态的电机所对应的变频器为从变频器，下巷道变频器和上巷道变频器的主/从状态互相切换。
【专利摘要】钢丝绳锯采煤电气控制系统，涉及煤的开采装置电控系统，本发明为解决钢丝绳锯采煤现有技术的不足。本发明包括牵引钢丝绳、n个锯煤碎煤刀、上、下限位器、上、下导向轮、上、下巷道绞车、上、下巷道电机、上、下巷道变频器；下巷道绞车由下巷道电机带动切换收/放线运行状态；下巷道电机由下巷道变频器控制其加速/减速状态、电动/制动状态；上巷道绞车由上巷道电机带动切换收/放线运行状态；上巷道电机由上巷道变频器控制其加速/减速状态、电动/制动状态；根据电机恒转矩运行时制动状态电机的馈电电流获取牵引钢丝绳的张力数据，并作为反馈信号，制动电机对应变频器根据所述反馈信号调整输出控制指令，实现同步恒张力运行。
【IPC分类】B66D1/50
【公开号】CN105236288
【申请号】CN201510701280
【发明人】杨庆江, 冯新宇, 边莉, 刘付刚, 陈义平, 蒋洪波, 康辉, 魏春荣, 顾翔瑜, 高贵亮
【申请人】黑龙江科技大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月26日