双绕组同步提升机交直交变频调速控制系统_淮海经济区技术产权交易中心

采矿冶金

双绕组同步提升机交直交变频调速控制系统

类型：专利

成熟度：正在研发

专利号/型号：

交易方式：

简介： 本项目在国内鲜有成功先例的情况下，本着自主开发、技术先进的原则，重点解决了拖动位能负载的大功率交流电机的数字化三电平变频控制技术难题，此前沿变频技术在永煤集团陈四楼矿主井双绕组同步交流提升机得到成功应用。系统各个组成部分的硬件和软件均已模块化、结构化，每个功能模块都有其自身的诊断功能，智能化程度高。本项目的成功实施，开创了国内自主研发大功率双绕组同步电机交直交三电平变频矢量控制系统的先河，是此类项目国产化的成功案例，打破了由国外垄断的局面，具有示范作用和很高的社会、经济效益。该系统的研究与应用，达到了低成本、高可靠性、增产提效、节约电能的目标。工人的劳动强度降低，各类故障减少，具有巨大的经济效益和广泛的社会效益，推广应用前景广阔。本项目的研究成果可以推广应用在以下方面： 1）改造矿井提升机、皮带输送机、风机等大功率交交变频传动系统 2）适用于中高压变频的绝大部分领域，可广泛应用于矿山、冶金、电力、石化、建材等行业，推广应用到其它大型设备（如轧机、钻机、风机、水泵等）的电力传动系统中。
详细内容

本项目目的在于采用先进的计算机控制技术和现代电力电子技术，研究开发科技含量高、具有自主知识产权的双绕组同步交流提升机全数字三电平变频控制系统，用于矿井提升机系统改造和建设，主要内容是：采用大功率可控电力电子器件实现双绕组电励磁同步电机交-直-交三电平变频控制，同时配以计算机为核心的数字化技术进行 SVPWM 控制，实现电机运行的数字化速度闭环调节；采用可编程控制器（PLC）自动完成提升系统全过程控制、安全保护和人机对话等控制功能，实现提升机的位置控制，达到提升机全自动运行的目的；利用上位机实现提升系统监视、诊断，并通过局域网连接实现资源共享，从而提高矿井生产现代化管理水平。

该项目成果国内首次研发了二极管箝位式双三电平交直交变频技术的大功率双绕组同步电机调速控制系统，实现了大功率交流双绕组同步电机的高效率、低损耗、高功率因数和低谐波运行；首创了虚拟电网磁链观测算法、无电网电压传感器三电平前端整流 AFE 控制方法和适用于双绕组同步电机转子位置角初始定位算法，并开发了相应的控制软件；首次建立了双绕组同步电机的全阶闭环混合磁链观测模型，并自主研发了电机参数辨识方法和控制器参数优化控制软件。