本发明专利技术公开了一种具有能量回馈的矿井主通风机高压变频装置，包括PWM整流器、电流源型高压变频器和PWM逆变器；电流源型高压变频器的输入端和输出端分别连接有PWM整流器和PWM逆变器，PWM逆变器输出端连接主通风机M，同时PWM逆变器输出的交流电反馈回送至电网，实现电能的回馈；电网输出的电能经过专用电源变换后为PWM整流器和主通风机M供电；该装置通过PWM技术调节PWM整流器和PWM逆变器的电压，从而省去输入变压器和输出变压器，达到简化系统结构、提高系统运行效率和可靠性的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种煤矿主通风机变频调速装置，尤其是一种具有能量回馈的矿井主 通风机高压变频装置。
技术介绍
目前，煤矿主通风机主要采用高压交流变频调速技术，通过改变频率，实时调整主 通风机的转速，使主通风机始终运行在高效区。交流变频调速技术经过二十多年的发展，常 用的方案是采用升降压变压器的“高-低-高”式高压变频器，即间接高压变频装置，由输入 降压变压器、输出升压变压器及低压变频器组成。此方案由于采用输入、输出两个变压器， 使得系统结构复杂，可靠性降低，同时系统运行效率降低，影响节能效果。且该方案中采用 的低压变频器为电压源型变频器，只能单向导通，因此必须使用成对的反并联开关器件，使 用器件数量较多，影响系统可靠性和输出波形，输出波形含有较多的高频分量，对后续设备 (主通风机)损伤较为明显，影响使用寿命，且发热、噪声较为严重。
技术实现思路
为了克服现有的高压交流变频调速方案中存在的问题，本专利技术提供一种具有能量 回馈的矿井主通风机高压变频装置，采用电流源型高压变频器和双PWM技术，不仅能够取 消输入变压器和输出变压器，减少开关器件，简化系统结构，提高系统运行效率和可靠性， 而且能够实现四象限运行，将能量反馈回电网，达到节能的目的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种具有能量回馈的矿井主通风机高压变频装置，包括PWM整流器(3)、电流源型 高压变频器(7)和PWM逆变器(8);电流源型高压变频器(7)的输入端连接PWM整流器(3)， 电流源型高压变频器(7)的输出端连接PWM逆变器(8)，PWM逆变器(8)输出端连接主通风 机(9)，电流源型高压变频器(7)通过PWM逆变器(8)实现对主通风机(9)的变频调速，电 流源型高压变频器⑵通过四象限运行将PWM逆变器⑶输出端的交流电回馈至电网(1)， 实现电能的回馈。电网输出的电能经过专用电源变换后为PWM整流器和主通风机M供电，同时专用 电源通过不间断电源UPS为主控PLC供电，主控PLC的输出口连接电流源型高压变频器作 为负载，完成对系统的控制作用，上位机通过远程I/O接口控制主控PLC并处理现场返回的 数据。使用时，电流源型高压变频器通过PWM逆变器实现对主通风机M的变频调速，同时电 流源型高压变频器通过四象限运行将PWM逆变器输出端的交流电回馈至电网，从而达到节 能的目的；同时由于电流源型高压变频器四象限运行的特性，无须使用成对的反并联开关 器件，输出波形更为理想；该装置通过PWM技术调节PWM整流器和PWM逆变器的电压，从而 省去输入变压器和输出变压器这样的无功元件，极大地提高系统总体运行效率，达到简化 系统结构和提高系统可靠性的目的。所述的电流源型高压变频器可选用的型号为罗克韦尔自动化生产的PowerFlex7000交流变频器。本专利技术的有益效果是采用电流源型高压变频器和双PWM技术，不仅能够取消输入变压器和输出变压器，减少开关器件，简化系统结构，提高系统运行效率和可靠性，而且能够实现四象限运行，将能量反馈回电网，达到节能的目的。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中1.电网，2.专用电源，3. PWM整流器，4.不间断电源UPS，5.上位机，6.主控PLC, 7.电流源型高压变频器，8. PWM逆变器，9.主通风机。具体实施例方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。在图1中，该具有能量回馈的矿井主通风机高压变频装置包括PWM整流器3、电流源型高压变频器7和PWM逆变器8 ；电流源型高压变频器7的输入端连接PWM整流器3，电流源型高压变频器7的输出端连接PWM逆变器8，PWM逆变器8输出端连接主通风机9，同时PWM逆变器8输出的交流电反馈回送至电网1，实现电能的回馈；电网I输出的电能经过专用电源2变换后为PWM整流器3和主通风机9供电，同时专用电源2通过不间断电源UPS4为主控PLC6供电，主控PLC6的输出口连接电流源型高压变频器7作为负载，完成对系统的控制作用，上位机5通过远程I/O接口控制主控PLC6并处理现场返回的数据。使用时，电流源型高压变频器7通过PWM逆变器8实现对主通风机9的变频调速，同时电流源型高压变频器7通过四象限运行将PWM逆变器8输出端的交流电回馈至电网1，从而达到节能的目的；同时由于电流源型高压变频器7四象限运行的特性，无须使用成对的反并联开关器件，输出波形更为理想；该装置通过PWM技术调节PWM整流器3和PWM逆变器8的电压，从而省去输入变压器和输出变压器这样的无功元件，极大地提高系统总体运行效率，达到简化系统结构和提高系统可靠性的目的。在图1中，电流源型高压变频器7可选用的型号为罗克韦尔自动化生产的PowerFl ex7000交流变频器。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本专利技术所附权利要求的保护范围。权利要求1.一种具有能量回馈的矿井主通风机高压变频装置，其特征在于，包括PWM整流器(3)、电流源型高压变频器(7)和PWM逆变器(8);电流源型高压变频器(7)的输入端连接PWM整流器(3)，电流源型高压变频器(7)的输出端连接PWM逆变器(8)，PWM逆变器⑶输出端连接主通风机(9)，电流源型高压变频器(7)通过PWM逆变器(8)实现对主通风机(9)的变频调速，电流源型高压变频器(7)通过四象限运行将PWM逆变器(8)输出端的交流电回馈至电网(I)，实现电能的回馈。2.根据权利要求1所述的矿井主通风机高压变频装置，其特征在于，所述的电流源型高压变频器可选用的型号为罗克韦尔自动化生产的PowerFlex 7000交流变频器。3.根据权利要求1所述的矿井主通风机高压变频装置，其特征在于，电网(I)输出的电能经过专用电源(2)变换后为PWM整流器(3)和主通风机M(9)供电。全文摘要本专利技术公开了一种具有能量回馈的矿井主通风机高压变频装置，包括PWM整流器、电流源型高压变频器和PWM逆变器；电流源型高压变频器的输入端和输出端分别连接有PWM整流器和PWM逆变器，PWM逆变器输出端连接主通风机M，同时PWM逆变器输出的交流电反馈回送至电网，实现电能的回馈；电网输出的电能经过专用电源变换后为PWM整流器和主通风机M供电；该装置通过PWM技术调节PWM整流器和PWM逆变器的电压，从而省去输入变压器和输出变压器，达到简化系统结构、提高系统运行效率和可靠性的目的。文档编号H02J3/38GK103001252SQ201210469759公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日专利技术者赵学雷, 陈嫄, 杜向阳, 董宗斌, 连红飞, 邱飞, 王中, 吴文兵, 史朝阳, 郝向东, 王建红, 孙凯, 苏东伟, 戴鹏, 于月森, 何慧君, 倪帅 申请人:山西潞安环保能源开发股份有限公司王庄煤矿, 中国矿业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有能量回馈的矿井主通风机高压变频装置，其特征在于，包括PWM整流器(3)、电流源型高压变频器(7)和PWM逆变器(8)；电流源型高压变频器(7)的输入端连接PWM整流器(3)，电流源型高压变频器(7)的输出端连接PWM逆变器(8)，PWM逆变器(8)输出端连接主通风机(9)，电流源型高压变频器(7)通过PWM逆变器(8)实现对主通风机(9)的变频调速，电流源型高压变频器(7)通过四象限运行将PWM逆变器(8)输出端的交流电回馈至电网(1)，实现电能的回馈。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵学雷，陈嫄，杜向阳，董宗斌，连红飞，邱飞，王中，吴文兵，史朝阳，郝向东，王建红，孙凯，苏东伟，戴鹏，于月森，何慧君，倪帅，
申请(专利权)人：山西潞安环保能源开发股份有限公司王庄煤矿，中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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