双机联动直驱方案在矿井提升机上的应用

(三)现场全速全载运行曲线

如图11、12左侧，曲线含义由左至右分别为：

A、白色，BLX，提升机运行速度保护线;

B、 蓝色，give，提升机速度给定线;

C、 绿色，CS，1#电机测速机速度反馈线;

D、 黑色，GBP，2#电机测速机速度反馈线;

E、 暗红色，m，箕斗深度指示曲线(0~590m);

F、 红色，1#A，1#电机电流曲线;

G、黄色，1#A，1#电机励磁电流曲线;

H、 紫色，2#A，2#电机电流曲线;

I、 桃红色，2#A，2#电机励磁电流曲线;

由图可知，两变频器运行具备如下特性：

1、两变频器控制输出电流平衡：图中两电机运行电流曲线，E、F曲线拟合在一起，在整个运行周期内，两电机电流相等，输出力矩一致。运行周期曲线中加速段两电机电流最大360A，恒速段两电机电流260A，减速段两电机电流曲线变化相同，即两变频器运行输出电流相等。

2、电机励磁为恒励磁控制：见G与I曲线，提升负载整个运行周期内，两电机恒磁，励磁电流为320A，两同步电机运行电流、电压、励磁电流相等，从而保证两电机输出力矩功率平衡。

3、速度跟随性好：见C与D曲线，在加速段、恒速段、减速段，两速度曲线均拟合在一起，整个运行周期两电机运行速度大小相等，运行频率相同。

综上所述，当电控发出指令给主、从变频器时，变频器同时驱动两台大功率同步电机，在整个提升运行周期内，两同步电机的运行电流、运行速度相等、输出功率平衡。

图11 提升40t正向速度曲线

图12 提升40t反向速度曲线

(四)变频器输出电流、电压波形

现场变频器全速全载运行输出电流为250A，电压5980V，显示波形如图13。

图13电压电流同相位图(左)，电流图(右)

五、总结

一套电控系统控制两台变频器同时驱动两台同步电机，实现联动直驱的技术方案是首次应用于矿井提升机系统并一次性投运成功的案例。该项目从原理、结构、实验、数据分析到现场验证，充分证明同步矢量变频器联动直驱提升系统可以使电机驱动功率加倍，且单台出现故障时，另一台仍可以半速运行，保证了矿井提升系统的不间断生产。同时，变频器具备四象限运行、启动转矩大、恒转矩输出、调速范围宽、谐波小等特点，填补了国内相关技术空白，打破了国外垄断局面，为民族产业创新塑造了标杆工程，为合康变频迈向大功率提升系统奠定了坚实基础。