煤矿提升机用永磁同步直驱装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及煤矿自动化(煤矿设备、煤矿运输)，特别是一种煤矿提升机用永磁同步直驱装置。
【背景技术】
[0002]目前煤矿提升机电力拖动控制方案多采用绕线型异步电动机转子回路串电阻提升系统，只能实现有级调速且其在加速阶段和低速运行时能量损耗大系统运行效率低。在负力减速时，需要设置辅助电源和定子绕组的二次切换操作然受交流接触器容量限制单机运行功率低。采用永磁同步直驱系统具有高效节能、重载启动特性好、过载能力强、维护量小、系统惯量小。体积小、单机容量大、控制性能优良的特性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种煤矿提升机用永磁同步直驱
目.ο
[0004]实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种煤矿提升机用永磁同步直驱装置，包括大功率永磁同步电机，所述大功率永磁同步电机通过联轴器与提升机辊筒相连接，还包括隔爆型永磁同步电机控制器，所述隔爆型永磁同步电机控制器两端分别与永磁同步电机和输入电源电气连接，所述隔爆型永磁同步电机控制器上设有触摸屏，所述隔爆型永磁同步电机控制器内设有隔离开关、进线电抗器、变频控制器、出线接触器、输出电抗器和PLC模块，所述变频控制器分别与进线电抗器、出线接触器和PLC模块电气连接，所述进线电抗器与隔离开关电气连接，所述出线接触器与输出电抗器电气连接，所述PLC模块与触摸屏电气连接。
[0005]所述变频控制器内设有整流桥、IGBT模块、功率模块驱动板和核心控制器，所述核心控制器与整流桥电气连接，所述核心控制器通过功率模块驱动板与IGBT模块电气连接，所述IGBT模块与整流桥电气连接。
[0006]所述隔爆型永磁同步电机控制器与永磁同步电机电气连接，即所述隔爆型永磁同步电机控制器内的输出电抗器和PLC模块分别与永磁同步电机电气连接。
[0007]所述隔爆型永磁同步电机控制器与输入电源电气连接，即所述隔爆型永磁同步电机控制器内的隔离开关与输入电源电气连接。
[0008]所述变频控制器与进线电抗器电气连接，即所述变频控制器内的整流桥与进线电抗器电气连接。
[0009]所述变频控制器与出线接触器电气连接，即所述变频控制器内的IGBT模块与出线接触器电气连接。
[0010]所述变频控制器与PLC模块电气连接，即所述变频控制器内的核心控制器与PLC模块电气连接。
[0011]利用本实用新型的技术方案制作的煤矿提升机用永磁同步直驱装置，首先就控制部分而言，控制器具有极好的低频特性，启动运行平稳，搭配具有极高过载性能的同步电机可在电机启动瞬间输出200%的启动转矩，启动电流小无冲击。其次，本系统采用永磁直驱控制大大提高了传动效率，同时具有了免维护的突出优点，第三，变频器和电机形成了精度极高的闭环伺服控制系统，具有效率高，稳定性更好，过载能力强等优点，相比异步电机组成的传动系统综合节能30%以上，综上所述，该控制系统完全的满足了煤矿用提升机所要求的启动转矩大、启动电流小、启动平稳、速度波动小、高效节能等所有的用户要求。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型所述煤矿提升机用永磁同步直驱装置的结构示意图；
[0013]图2是本实用新型所述隔爆型永磁同步电机控制器的结构示意图；
[0014]图中，1、永磁同步电机；2、联轴器；3、提升机辊筒；4、隔爆型永磁同步电机控制器；5、输入电源；6、核心控制器；7、触摸屏；8、隔离开关；9、进线电抗器；10、变频控制器；11、出线接触器；12、输出电抗器；13、PLC模块；14、整流桥；15、IGBT模块；16、功率模块驱动板。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型进行具体描述，如图1-2所示，一种煤矿提升机用永磁同步直驱装置，包括大功率永磁同步电机(I )，所述大功率永磁同步电机(I)通过联轴器
(2)与提升机辊筒(3)相连接，还包括隔爆型永磁同步电机控制器(4)，所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)两端分别与永磁同步电机(I)和输入电源(5)电气连接，所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)上设有触摸屏(7)，所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)内设有隔离开关(8)、进线电抗器(9)、变频控制器(10)、出线接触器(11)、输出电抗器(12)和PLC模块
(13)，所述变频控制器(10)分别与进线电抗器(9)、出线接触器(11)和PLC模块(13)电气连接，所述进线电抗器(9)与隔离开关(8)电气连接，所述出线接触器(11)与输出电抗器
(12)电气连接，所述PLC模块(13)与触摸屏(7)电气连接；所述变频控制器(10)内设有整流桥(14)、IGBT模块(15)、功率模块驱动板(16)和核心控制器(6)，所述核心控制器(6)与整流桥(14)电气连接，所述核心控制器(6)通过功率模块驱动板(16)与IGBT模块(15)电气连接，所述IGBT模块(15)与整流桥(14)电气连接；所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)与永磁同步电机(I)电气连接，即所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)内的输出电抗器(12 )和PLC模块(13)分别与永磁同步电机(I)电气连接；所述隔爆型永磁同步电机控制器
(4)与输入电源(5)电气连接，即所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)内的隔离开关(8)与输入电源(5)电气连接；所述变频控制器(10)与进线电抗器(9)电气连接，即所述变频控制器(10)内的整流桥(14)与进线电抗器(9)电气连接；所述变频控制器(10)与出线接触器
(11)电气连接，即所述变频控制器(10)内的IGBT模块(15)与出线接触器(11)电气连接；所述变频控制器(10)与PLC模块(13)电气连接，即所述变频控制器(10)内的核心控制器
(6)与PLC模块(13)电气连接。
[0016]本实施方案的特点为，大功率永磁同步电机通过联轴器与提升机辊筒相连接，还包括隔爆型永磁同步电机控制器，隔爆型永磁同步电机控制器两端分别与永磁同步电机和输入电源电气连接，所述隔爆型永磁同步电机控制器上设有触摸屏，所述隔爆型永磁同步电机控制器内设有隔离开关、进线电抗器、变频控制器、出线接触器、输出电抗器和PLC模块，所述变频控制器分别与进线电抗器、出线接触器和PLC模块电气连接，所述进线电抗器与隔离开关电气连接，所述出线接触器与输出电抗器电气连接，所述PLC模块与触摸屏电气连接，首先就控制部分而言，控制器具有极好的低频特性，启动运行平稳，搭配具有极高过载性能的同步电机可在电机启动瞬间输出200%的启动转矩，启动电流小无冲击。其次，本系统采用永磁直驱控制大大提高了传动效率，同时具有了免维护的突出优点，第三，变频器和电机形成了精度极高的闭环伺服控制系统，具有效率高，稳定性更好，过载能力强等优点，相比异步电机组成的传动系统综合节能30%以上，综上所述，该控制系统完全的满足了煤矿用提升机所要求的启动转矩大、启动电流小、启动平稳、速度波动小、高效节能等所有的用户要求。
[0017]在本实施方案中，通过输入电源线为控制器上电，通过隔离开关为控制器回路提供380V的电源电压，电流经进线电抗器确认安全后进入变频控制器中整流后输出给永磁同步电机，当电机短路、过载、漏电等故障，在出线接触器和输出电抗器的保护下使回路断开，然后永磁同步电机采用直驱的连接方式驱动提升机辊筒，永磁同步电机和提升机辊筒中间的传动部分是由减速机一液力耦合器的组合变成简单的联轴器，极大的提高了传动效率，使用者使用触摸屏给PLC模块输入指令，指令信息经过PLC模块智能处理之后传送给核心控制器，核心控制器又将反馈信号传送给PLC模块与原信号比较调整，同时电机也将电机定子温度信号反馈给PLC模块进行再计算分析得出最优的控制参数，实现了闭环伺服控制，最终控制电机输出最优结果以适应实际负载情况，以最优的方式拖动提升机运行，并可根据负载大小实时调节转速，实现同步电机工作参数的快速响应和精确控制。
[0018]上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种煤矿提升机用永磁同步直驱装置，包括大功率永磁同步电机(I )，其特征在于，所述大功率永磁同步电机(I)通过联轴器(2 )与提升机辊筒(3 )相连接，还包括隔爆型永磁同步电机控制器(4)，所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)两端分别与永磁同步电机(I)和输入电源(5)电气连接，所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)上设有触摸屏(7)，所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)内设有隔离开关(8)、进线电抗器(9)、变频控制器(10)、出线接触器(11)、输出电抗器(12)和PLC模块(13)，所述变频控制器(10)分别与进线电抗器(9)、出线接触器(11)和PLC模块(13)电气连接，所述进线电抗器(9)与隔离开关(8)电气连接，所述出线接触器(11)与输出电抗器(12)电气连接，所述PLC模块(13)与触摸屏(7)电气连接。2.根据权利要求1所述的煤矿提升机用永磁同步直驱装置，其特征在于，所述变频控制器(10)内设有整流桥(14)、IGBT模块(15)、功率模块驱动板(16)和核心控制器(6)，所述核心控制器(6)与整流桥(14)电气连接，所述核心控制器(6)通过功率模块驱动板(16)与IGBT模块(15)电气连接，所述IGBT模块(15)与整流桥(14)电气连接。3.根据权利要求1所述的煤矿提升机用永磁同步直驱装置，其特征在于，所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)与永磁同步电机(I)电气连接，即所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)内的输出电抗器(12)和PLC模块(13)分别与永磁同步电机(I)电气连接。4.根据权利要求1所述的煤矿提升机用永磁同步直驱装置，其特征在于，所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)与输入电源(5)电气连接，即所述隔爆型永磁同步电机控制器(4)内的隔呙开关(8)与输入电源(5)电气连接。5.根据权利要求2所述的煤矿提升机用永磁同步直驱装置，其特征在于，所述变频控制器(10)与进线电抗器(9)电气连接，即所述变频控制器(10)内的整流桥(14)与进线电抗器(9)电气连接。6.根据权利要求2所述的煤矿提升机用永磁同步直驱装置，其特征在于，所述变频控制器(10)与出线接触器(11)电气连接，即所述变频控制器(10)内的IGBT模块(15)与出线接触器(11)电气连接。7.根据权利要求2所述的煤矿提升机用永磁同步直驱装置，其特征在于，所述变频控制器(10)与PLC模块(13)电气连接，即所述变频控制器(10)内的核心控制器(6)与PLC模块(13)电气连接。
【专利摘要】本实用新型公开了煤矿提升机用永磁同步直驱装置，包括大功率永磁同步电机，所述大功率永磁同步电机通过联轴器与提升机辊筒相连接，还包括隔爆型永磁同步电机控制器，所述隔爆型永磁同步电机控制器两端分别与永磁同步电机和输入电源电气连接。本实用新型的有益效果是，结构简单，实用性强。
【IPC分类】H02P6/08, B66B15/08
【公开号】CN204847730
【申请号】CN201520593825
【发明人】张兆宇, 王亮, 张学旺, 刘东旭, 王永胜, 冯义
【申请人】山东欧瑞安电气有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月10日