1.本實用新型屬于礦井提升機制動技術領域，具體涉及一種提升機直流輔助制動裝置。

背景技術：

2.礦井提升系統(tǒng)的任務是提升煤炭、矸石、下放材料、升降人員和各種采礦設備。它是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的咽喉環(huán)節(jié) ,在礦井生產(chǎn)中所占的地位十分重要 ,提升機設備自身的可靠性決定了提升系統(tǒng)的安全性。

3.傳統(tǒng)礦井提升機電機制動器輔助抱閘的停車方式，即采用變頻器減速和電機制動器、盤形制動器抱閘的簡單方式，變頻器將電機減速到程序設定允許抱閘的最小運行速度，當速度小于最小運行速度時，電機制動器和盤形制動器同時動作，抱閘停車，抱閘時提升機不是靜止的，而是有一個最小的允許運行速度，電機、減速器、卷筒等仍有速度，此時提升機抱閘勢必會對電機、減速器和卷筒等的軸和齒輪等機械部件造成沖擊并影響它們的使用壽命。

技術實現(xiàn)要素：

4.本實用新型為了解決上述技術問題，提供一種提升機直流輔助制動裝置，使提升機經(jīng)變頻器減速后準備停車時投入直流制動，提升機平穩(wěn)停車，待提升機靜止后盤形制動器實施抱閘，這種制動裝置能夠減小電機、減速器在停車瞬間的機械沖擊，可延長電機、減速器等軸、齒輪等機械部件的使用壽命。

5.本實用新型所采用的技術方案是：一種提升機直流輔助制動裝置，包括與提升機滾筒相連接并驅動滾筒轉動的電動機，電動機與變頻器電性連接，電動機的u、v、w三相線對應變頻器的三個橋臂，每個橋臂上設有兩個并聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管，每個絕緣柵雙極型晶體管內(nèi)置有反并聯(lián)二極管；變頻器的輸入端連接有高壓開關柜。

6.還包括低壓電源柜，低壓電源柜的輸出端分別連接有液壓站和潤滑站。

7.所述液壓站與設置在滾筒邊緣的機械式制動器相連。

8.所述電動機為交流異步電機。

9.這種提升機直流輔助制動裝置，在工作時，變頻器輸出0-50hz變頻電流使電動機正常運行，在進行制動時，變頻器經(jīng)變頻使電動機減速運行，當提升機逐漸減速至一定值后，減速過程停止，提升機以該定值速度進行爬行，在提升機爬行的過程中，控制系統(tǒng)接收到停車指令，變頻器快速投入直流制動，使電動機停止轉動，提升機停止運行，待提升機停穩(wěn)靜止懸停后，提升機的盤型制動器進行抱閘，制動結束。

10.本實用新型的有益效果為：

11.本實用新型使提升機經(jīng)變頻器減速后準備停車時投入直流制動，提升機平穩(wěn)停車，待提升機靜止后盤形制動器實施抱閘，這種制動裝置能夠減小電機、減速器在停車瞬間的機械沖擊，可延長電機、減速器等軸、齒輪等機械部件的使用壽命。

附圖說明

12.圖1為本實用新型的連接結構圖；

13.圖2為本實用新型的工作流程圖；

14.圖3為本實用新型變頻器輸出連接電動機的逆變電路圖；

15.圖4為本實用新型交流電流轉為直流制動的電流波形圖。

16.圖中標記：1、高壓開關柜；2、變頻器；3、電動機；4、低壓電源柜；5、液壓站；6、潤滑站；7、滾筒。

具體實施方式

17.以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式做進一步的詳細說明。

18.如圖所示，一種提升機直流輔助制動裝置，包括與提升機滾筒7相連接并驅動滾筒7轉動的電動機3，其中，電動機3通過主軸帶動提升機滾筒7進行轉動，繼而通過滾筒7上的繩索帶動井筒實現(xiàn)升降，電動機3與變頻器2電性連接，電動機3的u、v、w三相線對應變頻器2的三個橋臂，每個橋臂上設有兩個并聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管，每個絕緣柵雙極型晶體管內(nèi)置有反并聯(lián)二極管；變頻器2的輸入端連接有高壓開關柜1。

19.還包括低壓電源柜4，低壓電源柜4的輸出端分別連接有液壓站5和潤滑站6，液壓站5與設置在滾筒7邊緣的機械式制動器相連，液壓站5用于實現(xiàn)提升機制動器的液壓制動，潤滑站6通過管道對提升機軸承運轉部位提供潤滑油，具體地，該制動器為液壓式盤型制動器，該制動器用以在提升機停止運行后進行機械制動，實現(xiàn)抱閘，該部分結構與工作原理屬于現(xiàn)有技術中的常規(guī)設置，在此不作過多贅述。

20.所述電動機3為交流異步電機。

21.這種提升機直流輔助制動裝置，在工作時，變頻器2輸出0-50hz變頻電流使電動機3正常運行，在進行制動時，變頻器2經(jīng)變頻使電動機3減速運行，當提升機逐漸減速至一定值后，減速過程停止，提升機以該定值速度進行爬行，在提升機爬行的過程中，控制系統(tǒng)接收到停車指令，變頻器2快速投入直流制動，制動時，控制v相橋臂斷開，則u、w兩個橋臂組成簡易四象限電路，變頻器2輸出某一設定值的直流電流到電動機3的定子線圈，該直流電流注入高壓電動機3定子繞組時，所產(chǎn)生的磁場是空間位置不變的恒定磁場，而轉子因慣性而繼續(xù)以其原來的速度旋轉，此時，轉動的轉子切割這個靜止磁場而產(chǎn)生制動轉矩，電動機3此時變?yōu)榘l(fā)電機，產(chǎn)生的電能消耗在電動機3轉子上，所形成的阻力矩即為制動力矩，從而使電動機3停止轉動，待提升機停穩(wěn)靜止懸停后，提升機的盤型制動器進行抱閘，制動結束。

22.其中，制動力矩的強弱與通入定子繞組的直流大小和電動機33轉速有關，在同樣的轉速下電流越大，制動作用越強。

23.當提升機的盤型制動器抱閘實現(xiàn)制動之后，變頻器2的直流制動解除。

24.高壓變頻器2輸出連接的異步電動機3的逆變電路圖如圖3所示，直流制動時，v 相的v3 和v6 處于關斷狀態(tài)，u 相輸出一個固定電壓，等效到v1 和v4 就是輸出固定占空比的pwm 波形，對應w相輸出為u 相的相反電壓，對應v5 和v2 與v1 和v4 相反。

25.提升機變頻調(diào)速直流制動輔助停車控制技術，能夠減小電動機3、減速器在停車瞬間的機械沖擊，可延長電動機3、減速器等軸、齒輪等機械部件的使用壽命。

26.變頻器2調(diào)速編碼器閉環(huán)矢量控制方式下在低速停車時容易產(chǎn)生脈動沖擊，采用

提升機變頻調(diào)速直流制動輔助停車控制技術后可避免此現(xiàn)象。

27.采用提升機變頻調(diào)速直流制動輔助停車控制技術的制動效果和運行平穩(wěn)性能均優(yōu)于電機制動器，這樣就可以去除電機制動器的配置，節(jié)約成本，同時減少系統(tǒng)故障點和維護量。

技術特征：

1.一種提升機直流輔助制動裝置，其特征在于：包括與提升機滾筒相連接并驅動滾筒轉動的電動機，電動機與變頻器電性連接，電動機的u、v、w三相線對應變頻器的三個橋臂，每個橋臂上設有兩個并聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管，每個絕緣柵雙極型晶體管內(nèi)置有反并聯(lián)二極管；變頻器的輸入端連接有高壓開關柜。2.根據(jù)權利要求1所述的一種提升機直流輔助制動裝置，其特征在于：還包括低壓電源柜，低壓電源柜的輸出端分別連接有液壓站和潤滑站。3.根據(jù)權利要求2所述的一種提升機直流輔助制動裝置，其特征在于：液壓站與設置在滾筒邊緣的機械式制動器相連。4.根據(jù)權利要求1所述的一種提升機直流輔助制動裝置，其特征在于：電動機為交流異步電機。

技術總結

本實用新型公開了一種提升機直流輔助制動裝置，包括與提升機滾筒相連接并驅動滾筒轉動的電動機，電動機與變頻器電性連接，電動機的U、V、W三相線對應變頻器的三個橋臂，每個橋臂上設有兩個并聯(lián)的絕緣柵雙極型晶體管，每個絕緣柵雙極型晶體管內(nèi)置有反并聯(lián)二極管；變頻器的輸入端連接有高壓開關柜；本實用新型使提升機經(jīng)變頻器減速后準備停車時投入直流制動，提升機平穩(wěn)停車，待提升機靜止后盤形制動器實施抱閘，這種制動裝置能夠減小電機、減速器在停車瞬間的機械沖擊，可延長電機、減速器等軸、齒輪等機械部件的使用壽命。齒輪等機械部件的使用壽命。齒輪等機械部件的使用壽命。

技術研發(fā)人員：李凌云 楊想錄 邱戰(zhàn)峰 王利軍 宋海波 祁剛民 李雙印 閆晶晶 許東 郭虎

受保護的技術使用者：華亭煤業(yè)集團新窯煤礦有限責任公司

技術研發(fā)日：2022.10.11

技術公布日：2023/4/18