專利名稱：薄煤層四象限交流變頻電牽引采煤機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種采煤機，特別是一種交流變頻電牽引采煤機。
背景技術：
低壓交流變頻電牽引采煤機，根據牽引變壓器和變頻調速裝置的安裝位置，可分為機載、非機載和準機載三種，薄煤層采煤機機身矮小，空間有限，當采用低壓交流變頻電牽引時，通常是采用非機載方式，即其牽引變壓器和變頻調速裝置安裝在采煤工作面的順槽內，經拖曳電纜連接于采煤機機身上的牽引電機?，F(xiàn)有的非機載交流變頻電牽引采煤機，是采用能耗制動的變頻調速裝置，其結構如圖3所示，該裝置在第一象限和第三象限實施電力拖動調速，其牽引特征是當采煤機向上牽引，或向下牽引且傾角小于臨界值時，牽引電機的轉矩和旋轉方向相同，牽引電機運引于電動狀態(tài)(第一或第三象限)，當采煤機向下牽引且傾角大于臨界值時，牽引電機的轉矩和旋轉方向相反，牽引電機運行于發(fā)電狀態(tài)(第二或第四象限)，其下滑的勢能轉變?yōu)殡娔?，再由制動電阻轉變?yōu)闊崮?，并需由冷卻水散熱，但薄煤層采煤機的制動電阻功率不大，冷卻水供量有限，只能適用于工作面傾角較小、牽引速度較低和采煤機重量較輕的等條件。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題，提供一種薄煤層四象限交流變頻電牽引采煤機，它能克服現(xiàn)有薄煤層采煤機的缺陷，適用于傾角、牽引速度和重量較大的薄煤層采煤機，且制動力矩較為連續(xù)穩(wěn)定，運動狀態(tài)較為現(xiàn)想。
本實用新型解決上述技術問題采用的技術方案是采煤機包括有機外電氣系統(tǒng)和機內電氣系統(tǒng)，機外電氣系統(tǒng)各元部件設置于順槽，機內電氣系統(tǒng)各元部件設置在采煤機，機內、外電氣系統(tǒng)之間連接有拖曳主電纜和拖曳牽引電纜，其特點是在順槽處的機外電氣系統(tǒng)中設置有一能量回饋制動的四象限運行變頻調速裝置，四象限運引變頻調速裝置經電纜連接牽引電機。牽引電機裝有制動器，該變頻調速裝置在第一、三象限實施電力拖動調速，在第二、四象限實施發(fā)電制動調速，勢能轉換的電能通過能量回饋單元回饋電網。
四象限動引變頻調速裝置的能量回饋單元并聯(lián)于整流器和逆變器之間。
本實用新型采用通用的兩象限變頻器加能量回饋單元的交流變頻調速系統(tǒng)，使采煤機牽引電機可按四象限運行，實現(xiàn)電動工況和發(fā)電工況的無級調速牽引，克服了傳統(tǒng)薄煤層采煤機的制動電阻大、冷卻困難等缺點，適用于工作面傾角較大、牽引速度較高和采煤機重量較大等作業(yè)條件，擴大采煤機在薄煤層開采的適用范圍，同時，其能量回饋制動所產生的制動力矩較為連續(xù)穩(wěn)定，因此采煤機在下行時，速度比較平穩(wěn)，運行狀態(tài)比較理想。


圖1是本實用新型機內、外設置的設備連接示意圖。
圖2是本產用新型能量回饋制動四象限運行變頻裝置示意圖。
圖3是兩象限變頻器+能耗制動電阻的交流變頻調速裝置示意圖。
具體實施方式
參照圖1，薄煤層四象限交流變頻電牽引采煤機采用非機載方式安裝，包括有機外電氣系統(tǒng)和機內電氣系統(tǒng)，其機外電氣系統(tǒng)各組成是安裝在采煤工作面的順槽(8)內，機內電氣系統(tǒng)各組成是安裝在采煤機機身(9)上，機外電氣系統(tǒng)有控制采煤機截割部和泵站的磁力啟動器1’、1”，控制牽引部的磁力啟動器1，牽引變壓器2，四象限運行變頻調速器3，機外電氣系統(tǒng)和工作面輸送機的磁力啟動器連鎖；機內電氣系統(tǒng)包括有電控箱4、截割電機(M1、M2、M3、M4)，牽引電機41(M5)、42(M6)泵站電機M7、電磁閥組和機械制動器41’、42’；機外電氣系統(tǒng)和機內電氣系統(tǒng)之間連接有拖曳主電纜(W1)和拖曳牽引電纜(W2)。
參照圖2，能量回饋制動的四象限運引變頻調速裝置3包括有電源31、整流器32、逆變器33、能量回饋單元34，控制器35、制動器控制單元36、37，其中由整流器32和逆變器33組成的兩象限變頻器和能量回饋單元34是該裝置的主體，該兩象限變頻器可以通用，以便產品的系列化、標準化、通用化；裝置中整流器32連接有電源引和逆變器33，逆變器33連接于牽引電動機41、42，其能量回饋單元34是并聯(lián)在整流器32和逆變器33的連接回路上，控制器35分別連接能量回饋單元34和制動器控制單元(PB6)36，制動器控制單元36連接另一制動器控制單元(PA7-2)37，該制動控制單元37安裝在采煤機9機身上，并分別連接二牽引電動機41、42的制動器41’、42’；能量回饋制動的四象限運行變頻調速裝置3的基本功能是，在電動狀態(tài)下，電源31以整流器32變?yōu)橹绷?，逆變?3在控制器35作用下，將直流電壓變?yōu)榻o定頻率和電壓的交流電源，實現(xiàn)對牽引電動機41、42的調速；在制動狀態(tài)下，由于在兩象限變頻器上設置有能量回饋單元34?？蓪恳妱訖C41、42在制動過程中產生的能量回饋給電網，從而實現(xiàn)牽引電動機41、42的四象限(正向電動，反向發(fā)電，反向電動，反向發(fā)電)運行同時也實現(xiàn)節(jié)能目的；上述工作原理在中國專利“ZL03210721.8四象限運引交流變頻電牽引采煤機”有詳細說明，其相應技術可轉移應用在非機載安裝方式的薄煤層傾角、牽引速度和重量均較大的采煤機，可能解決現(xiàn)有薄煤層煤機無法克服的技術難關。
權利要求1.一種薄煤層四象限交流變頻電牽引采煤機，該采煤機包括有機外電氣系統(tǒng)和機內電氣系統(tǒng)，機外電氣系統(tǒng)各元部件設置于順槽，機內電氣系統(tǒng)各元部件設置在采煤機，機內、外電氣系統(tǒng)之間連接有拖曳主電纜和拖曳牽引電纜，其特征在于在順槽(8)處的機外電氣系統(tǒng)中設置有一能量反饋制動的四象限運行變頻調速裝置(3)，四象限運行變頻調速裝置(3)經電纜連接牽引電機(41、42)，牽引電機(41、42)裝有制動器(41’、42’)。
2.根據權利要求1所述的薄煤層四象限交流變頻牽引采煤機，其特征是順槽(8)處設置的四象限運引變頻調速裝置(3)的能量回饋單元(33)并聯(lián)于整流器(32)和逆變器(33)之間，能量回饋單元(33)連接有控制器(35)，控制器(35)連接有制動器控制單元(36、37)，一制動器控制單元(36)是設置在順槽(8)，另一制動器控制單元(37)是設置在采煤機(9)。
專利摘要一種薄煤層四象限交流變頻電牽引采煤機，主要解決適用于工作面較大傾角等技術問題，其采用技術方案是，在順槽處的機外電氣系統(tǒng)中設置有一能量回饋制動的四象限運行變頻調速裝置，四象限運行變頻調速裝置經電纜連接帶有制動器的牽引電機、適用于工作面傾角較大、牽引速度較大和重量較大的薄煤層采煤機。
文檔編號H02P27/06GK2779719SQ20052004080
公開日2006年5月10日 申請日期2005年4月12日 優(yōu)先權日2005年4月12日
發(fā)明者韓保民, 許森祥, 洪林, 吳振毅, 董楓, 高奔, 周旭丹, 黃鍵新, 沈宏飛 申請人:煤炭科學研究總院上海分院, 天地科技股份有限公司上海分公司