以平六矿主井提升机电控系统为研究背景，详细介绍了该提升机控制系统的设计与应用，开发了一种基于三电平变频器与PLC为核心的提升机控制系统。该系统已经在现场得到了成功应用。
1项目背景
矿井提升机是煤矿生产中的关键设备，其安全性与稳定性十分重要。平煤六矿建于1958年，1970年正式投产，主井电机采用交流鼠笼电机，电机功率为1 000 kW，定子电压2 300 V，定子电流494 A ,采用立井提升方式的多绳摩擦系统，其电控系统采用切电阻的方式进行制动，且设备老化、故障率高、能耗大，不能满足节能降耗的要求，同时又存在着可靠性低的缺点。因此，有必要对其系统进行改造，采用“交流鼠笼电机+H桥三电平交一直一交变频器+全数字控制系统+多PLC提升机工艺控制装置+实时故障诊断与信息传输”的控制模式，可以实时高效地对提升机进行实时监控与故障诊断，同时采用H桥变频器进行变频调速，可以有效地降低能耗，多PLC冗余控制系统的引入，可以提高系统的可靠性与安全性，降低故障率，完全能够满足节能降耗以及提升系统对安全性与可靠性的要求。
2系统总体改造方案
针对平六矿提升机系统的运行情况以及设备的现有状态，在对其进行改造时采用的电控装置为徐州中矿大传动与自动化有限公司生产的交流调速系统，该系统的核心是采用其具有自主知识产权的定子变频矢量控制装置，该装置采用“DSP+FP-GA”为核心器件，实现对变频器的数字化控制;提升机工艺控制通过采用多PLC冗余控制系统来完成提升机的行程运算以及各种工艺操作过程和安全保护功能;为了方便技术人员进行系统维护，采用VB编写上位机程序，可以实时与PLC控制系统进行数据交换并且能够实现故障定位与远程诊断功
能。图1给出了系统的总体框图。
图1系统总体结构框图
(1)提升系统马扭动源
提升机的驭动源采用矿上交流鼠笼电机，其功率为1 000 kW，采用变频器为其提供驭动电源，用于将电能转换成为机械能，实现矿井提升功能。
(2)定子变频矢量调速装置
该装置将6 kV交流电网通过三相变压器T和进线电抗器LS与交一直一交功率变换器相连接，为鼠笼电机的定子绕组提供变压变频的三相交流电压，实现电机的变频调速。图2给出了其结构框图。
从图2可以看出，由于三电平拓扑结构的使用，可以使得单个IGBT承受的电压降为两电平拓扑结构的1/2，同时还可以降低变频装置的EMI，从而提高IGBT和电机的绝缘耐受能力。同时由于在同等条件卜,H桥三电平的拓扑结构可以降低IGBT的开关频率，从而降低开关损耗由此来降低系统的温升，使得系统稳定性与可靠性增强。
本文关键词：矿主井提升机,提升机
