【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机电设备传动控制领域，尤其涉及一种矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法及装置。
技术介绍
1、矿井提升机是矿山的关键设备之一，承担着提升下放人员和物料的任务，是矿山的咽喉部位。尤其运输人员的副井提升机，一旦井下发生异常时，第一时间将人员从井下运输至地面。然而，当矿山供电系统受损时，矿井提升机无法工作，井下人员因无法上井而面临危险，后续救援工作亦非常困难。因此，矿山供电系统对煤矿安全生产有着极为关键和重要的作用。按照煤矿供电系统设计规范要求，大容量一类负荷应采用双重电源供电，但仍不能满足矿井安全生产对供电可靠性的严格要求。当发生特殊情况，如地震、水患等自然灾害，导致双电源回路均发生故障，依然无法保证矿井供电安全的可靠性。
2、为解决矿山的供电安全，目前通用的方法是采用柴油机作为矿山的第三路应急电源。但柴油机作为后备供电电源存在以下缺点：供电系统与提升机电机驱动系统相互配合度差，常发生因提升机加减速造成供电部分网压波动大，进而恶化提升机调速性能；逆功率流影响严重，提升机下放时回馈的制动能量通过电阻消耗，常造成电机制动失败等问题；大量油料储备造成安全隐患，噪音、振动及排烟等污染较大。启动时间长、运行效率低，同时可靠性无法保障。现有技术中提出的应急提升机控制方法及装置，虽然采用电池或超级电容进行回馈能量的回收，因未能解决感应电机提升机控制系统低压控制部分的供电问题，因此仍无法取消柴油机供电装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种矿井感应电
2、本专利技术提供了一种矿井提升机的应急提升控制方法，该方法包括：
3、实时采集市电回路1与市电回路2的工作状态；
4、根据市电回路1和2的工作异常状态判断是否切除市电供电模式投入应急供电模式；
5、投入应急供电模式，将提升机由市电供电切换至应急供电；所述应急供电的电能由电池提供；
6、将电池储存的直流电转换成三相交流控制电；
7、启动提升机辅助单元和电控单元，并判断提升机是否具备运行条件；
8、接收提升机运行指令，按照运行指令控制提升机运转；
9、根据市电回路1和2的工作正常状态判断是否退出应急供电模式；
10、退出应急工作模式，将提升机由应急供电切换至市电供电。
11、在一些实施例中，所述将电池储存的直流电转换成三相交流控制电包括：
12、检测电池工作状态是否正常；所述电池工作状态包括：电池电压、电量及温度；
13、利用电池储存的电能，产生启动电源进入电源转换环节；
14、所述电源转换环节根据直流侧电压是否大于应急电源线电压有效值或是否需要三相动力电源选择出将电池储存的直流电转换成三相交流电的转换方式；
15、根据选择的转换方式将直流电能转换成三相交流电能。
16、在一些实施例中，所述根据选择的转换方式将直流电能转换成三相交流电能，包括：
17、当直流侧电压大于应急电源线电压的有效值倍时,选择直接将直流电能转换成三相交流控制电的转换方式；
18、当直流侧电压小于应急电源线电压的有效值倍时,选择先将输出直流电压升压至第一直流电压设定值，再将直流电能转换成交流控制电的转换方式；
19、当需要三相动力电源时，选择先将直流电能转换成交流控制电，再将输出电压升压至第二直流电压设定值的转换方式；所述第二直流电压设定值为提升机动力电源的线电压有效值的倍；所述第二直流电压设定值大于等于第一直流电压设定值；
20、所述将直流电能转换成三相交流电能，包括三个阶段：
21、第一阶段，控制输出交流电压频率为设定频率；
22、第二阶段，交流电压幅值按斜坡上升至交流电压幅值设定值；
23、第三阶段，进行电源电压幅值和频率的外环闭环控制，该外环闭环控制输出有功电流和无功电流的给定值；采样获得有功电流和无功电流反馈值，进而对有功电流和无功电流进行内环闭环控制，最终输出幅值及频率稳定的应急电源。
24、在一些实施例中，所述接收提升机运行指令，按照运行指令控制提升机运转前，还包括：
25、根据电池荷电状态及载荷质量，预判是否允许本次提升或下放。
26、在一些实施例中，所述预判是否允许本次提升或下放，包括：
27、控制电机零速运行，计算提升机载荷及上提该载荷消耗能量或下放该载荷回馈的能量；
28、根据上提或下放有效载荷所消耗或者回馈的能量及电池荷电状态，判断电池剩余可用电量能否满足本次提升或下放；
29、若电池能够满足本次提升或下放，则计算提升机最大允许运行速度，控制提升机实际运行速度小于等于最大运行速度，继续进行提升或下放流程；
30、若电池无法满足本次提升或下放，则发出停车或紧急停车命令；当接收到停车命令，控制提升机减速停车；当接收紧急停车命令，控制提升机立即抱闸停车。
31、在一些实施例中，当矿井感应电机采用双馈电机时，将提升机由市电供电切换至应急供电时，需将定子侧短路连接；并且在接收提升机运行指令时，先改变双馈电机矢量控制方式，再按照运行指令控制提升机运转；
32、所述改变双馈电机矢量控制方式，包括：
33、当提升机工作于非应急模式时，双馈电机的定子由市电供电，转子由变频器供电，此时电机控制策略采用基于定子磁链定向的矢量控制；
34、当提升机工作于应急模式时，将定子短路，转子侧由变频器供电，此时电机控制策略采用基于转子磁链定向的矢量控制。
35、在一些实施例中，所述矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法还包括：在市电供电状态下对非应急工作状态下电池进行充电管理；所述在市电供电状态下对非应急工作状态下电池进行充电管理，包括：
36、检测提升机系统是否由市电供电；
37、判断电池是否需要充电；所述判断方法为在电池的荷电状态指示电荷量低于第一充电电荷时，启动电池充电；所述第一充电电荷与电池满充电荷之间留有裕量；所述第一充电电荷设定为电池组满电量减去单次下放提升容器的势能；所述单次下放提升容器的势能为：
38、ep＝mgh
39、其中，ep为重力势能，m为提升容器的质量，g为地球表面重力加速度，h为井深；
40、根据电源装置与电池装置之间是否有充放电装置选择充电方式；若电源装置与电池装置之间无充放电装置，控制电源装置工作于整流模式，向电池装置充电，充电至电池的荷电状态指示电荷量大于等于第一充电电荷时，则停止向电池充电；
41、若电源装置与电池装置之间有充放电装置，控制电源装置工作于整流模式，控制充放电装置工作于降压模式向电池充电；
42、充电至本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：该方法包括：
2.根据权利要求1所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述将电池储存的直流电转换成三相交流控制电，包括：
3.根据权利要求2所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述根据选择的转换方式将直流电能转换成三相交流电能，包括：
4.根据权利要求1所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述接收提升机运行指令，按照运行指令控制提升机运转前，还包括：根据电池荷电状态及载荷质量，预判是否允许本次提升或下放。
5.根据权利要求4所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述预判是否允许本次提升或下放，包括：
6.根据权利要求1所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法还包括：在市
8.根据权利7所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：该方法还包括：对电力电子设备进行基于模型预测的散热调节，所述电力电子设备包括电机的励磁回路和电枢回路的电能变换部分，以及应急电源装置中所使用的电力电子器件，散热调节过程包括：
9.根据权利8所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述实时散热模型为：
10.一种矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制装置，其特征在于：该装置包括：
...【技术特征摘要】
1.一种矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：该方法包括：
2.根据权利要求1所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述将电池储存的直流电转换成三相交流控制电，包括：
3.根据权利要求2所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述根据选择的转换方式将直流电能转换成三相交流电能，包括：
4.根据权利要求1所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述接收提升机运行指令，按照运行指令控制提升机运转前，还包括：根据电池荷电状态及载荷质量，预判是否允许本次提升或下放。
5.根据权利要求4所述的矿井感应电机提升机储能式应急供电及驱动控制方法，其特征在于：所述预判是否允许本次提升或下放，包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，谭国俊，刘海宁，凌臧，张玉成，潘雷，张四元，
申请(专利权)人：江苏国传电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。