开关磁阻电动机调速系统在煤矿井下输送机上的研究与应用
杨枢林1，冯东升2
（1山西防爆电机（集团）有限公司，山西长治046011；2上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司，上海200063)
摘要：介绍了开关磁阻电动机调速系统的特点、工作原理，描述了其在煤矿井下输送机上的研究与应用，并使这种技术成功应用于煤矿井下，取得了较好的效果。
关键词：开关磁阻电动机：煤矿输送机；铁损耗
中图分类号：tⅳi 352文献标识码：a文章编号：1673-6540(2010)04-0009-04
0 引 言
煤矿井下输送机是煤矿井下主要设备之一，其工况特点是带载起动、输煤量变化较大。为了满足这一工况的需求，把电机功率配的较大，以获得较大的起动转矩，满足特殊大煤星时的需求。根据调查，电机平均工作功率大约只有额定功率的百分之50，在起动过程中造成的电气、机械冲击会严重影响机电设备的正常使用，缩短了设备的使用寿命，特别是随着煤矿产煤量的增加，这一问题表现的更加突出。因此，近年来，人们在不断探求新型输送机驱动方案，而开关磁阻电动机调速系统( srd)在煤矿井下输送机中的应用与研究也有了重大突
破。
1 工作原理和结构
srd由开关磁阻电动机(srm)和控制器组成。系统框图如图l所示。
srm为定、转子双凸极结构。定子极t装有集中绕组，嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，适用于各种恶劣高温环境；转子既无绕组，也无永磁体，可工作于极高转速。现在开发的产品主要有8/6极、12/8极结构。
图2为一三相、12/8极的srm结构示意图，其定子上每四个极的绕组相连接，构成a、b、c三相绕组，当某相绕组通电时，将产生一个使邻近转子极与该相绕组轴线相重合的电磁转矩。顺序对各相绕组通电(如a-b-c-a…)，则可使转子连续转动；改变通电次序，可改变电动机转向。控制该电流的大小和通断电时刻，可以改变转矩和转速，还可以实现制动运行。该电动机结构十分简单坚固，控制也十分方便。
为了检测电动机转子的瞬时位置和转速，在srm上装有传感器，它能及时把转子相对定子的位置反馈给控制电路。
图3表示控制器中的功率电路。三相交流电源经二极管整流桥v转换为直流电源。6个绝缘栅双极晶体管(icbt)功率开关和续流二极管组成三相半桥式逆变电路，分别向电动机三相绕组供电。当一相功率开关导通时，经端子(a1、a2)向电动机绕组（a组）通电。当功率开关断时，该绕组通过续流二极管向电容器c续流和回馈能量，并使电流迅速降至零，控制电路的作用是根据外部操作控制要求和电动机实际运行情况连续调节输出信号，以通过驱动电路和功率电路改变电动机的通电，使之达到规定的运行要求，如转向、转矩、转速、电动与制动等，并处于****工作状态。
2 srd的特点
srd具有连续调速范围宽、电动机结构简单、功率电路可靠、系统效率高、起动电流小、转矩大(在百分之30的额定电流下，起动转矩可高达百分之150)、srm的可控参数多、控制方式灵活、容错性好、转矩方向与电流方向无关、堵转电流极小、成本低等优点。但是srd也存在如振动噪声大、低速转矩脉动大等不足，随着有关研究的深入，这些缺点正在被逐步克服。综上所述，srd特别适合重载起动和较长时间低速重载运行、频繁起停及反向转换运行的没备，如煤矿设备中的绞车，各种输送机、采捅设备、频繁换向的刨煤机等。
3 srd在煤矿输送机中的应用
煤矿井下输送机是把井下采掘的原煤输送到井的一种重要设备，也是井下使用动力最多的设备之一。单台电机功率为22~1 800 kw，其中使用较多的是250~ 400 kw，砑究此功率范围的驱动系统，对煤矿的应用意 |
