1.本实用新型属于矿井提升机制动技术领域，具体涉及一种提升机直流辅助制动装置。
背景技术：
2.矿井提升系统的任务是提升煤炭、矸石、下放材料、升降人员和各种
采矿设备。它是矿井生产系统的咽喉环节 ,在矿井生产中所占的地位十分重要 ,提升机设备自身的可靠性决定了提升系统的安全性。
3.传统矿井提升机电机制动器辅助抱闸的停车方式，即采用变频器减速和电机制动器、盘形制动器抱闸的简单方式，变频器将电机减速到程序设定允许抱闸的最小运行速度，当速度小于最小运行速度时，电机制动器和盘形制动器同时动作，抱闸停车，抱闸时提升机不是静止的，而是有一个最小的允许运行速度，电机、减速器、卷筒等仍有速度，此时提升机抱闸势必会对电机、减速器和卷筒等的轴和齿轮等机械部件造成冲击并影响它们的使用寿命。
技术实现要素：
4.本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种提升机直流辅助制动装置，使提升机经变频器减速后准备停车时投入直流制动，提升机平稳停车，待提升机静止后盘形制动器实施抱闸，这种制动装置能够减小电机、减速器在停车瞬间的机械冲击，可延长电机、减速器等轴、齿轮等机械部件的使用寿命。
5.本实用新型所采用的技术方案是：一种提升机直流辅助制动装置，包括与提升机滚筒相连接并驱动滚筒转动的电动机，电动机与变频器电性连接，电动机的u、v、w三相线对应变频器的三个桥臂，每个桥臂上设有两个并联的绝缘栅双极型晶体管，每个绝缘栅双极型晶体管内置有反并联二极管；变频器的输入端连接有高压开关柜。
6.还包括低压电源柜，低压电源柜的输出端分别连接有液压站和润滑站。
7.所述液压站与设置在滚筒边缘的机械式制动器相连。
8.所述电动机为交流异步电机。
9.这种提升机直流辅助制动装置，在工作时，变频器输出0-50hz变频电流使电动机正常运行，在进行制动时，变频器经变频使电动机减速运行，当提升机逐渐减速至一定值后，减速过程停止，提升机以该定值速度进行爬行，在提升机爬行的过程中，控制系统接收到停车指令，变频器快速投入直流制动，使电动机停止转动，提升机停止运行，待提升机停稳静止悬停后，提升机的盘型制动器进行抱闸，制动结束。
10.本实用新型的有益效果为：
11.本实用新型使提升机经变频器减速后准备停车时投入直流制动，提升机平稳停车，待提升机静止后盘形制动器实施抱闸，这种制动装置能够减小电机、减速器在停车瞬间的机械冲击，可延长电机、减速器等轴、齿轮等机械部件的使用寿命。
附图说明
12.图1为本实用新型的连接结构图；
13.图2为本实用新型的工作流程图；
14.图3为本实用新型变频器输出连接电动机的逆变电路图；
15.图4为本实用新型交流电流转为直流制动的电流波形图。
16.图中标记：1、高压开关柜；2、变频器；3、电动机；4、低压电源柜；5、液压站；6、润滑站；7、滚筒。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。
18.如图所示，一种提升机直流辅助制动装置，包括与提升机滚筒7相连接并驱动滚筒7转动的电动机3，其中，电动机3通过主轴带动提升机滚筒7进行转动，继而通过滚筒7上的绳索带动井筒实现升降，电动机3与变频器2电性连接，电动机3的u、v、w三相线对应变频器2的三个桥臂，每个桥臂上设有两个并联的绝缘栅双极型晶体管，每个绝缘栅双极型晶体管内置有反并联二极管；变频器2的输入端连接有高压开关柜1。
19.还包括低压电源柜4，低压电源柜4的输出端分别连接有液压站5和润滑站6，液压站5与设置在滚筒7边缘的机械式制动器相连，液压站5用于实现提升机制动器的液压制动，润滑站6通过管道对提升机轴承运转部位提供润滑油，具体地，该制动器为液压式盘型制动器，该制动器用以在提升机停止运行后进行机械制动，实现抱闸，该部分结构与工作原理属于现有技术中的常规设置，在此不作过多赘述。
20.所述电动机3为交流异步电机。
21.这种提升机直流辅助制动装置，在工作时，变频器2输出0-50hz变频电流使电动机3正常运行，在进行制动时，变频器2经变频使电动机3减速运行，当提升机逐渐减速至一定值后，减速过程停止，提升机以该定值速度进行爬行，在提升机爬行的过程中，控制系统接收到停车指令，变频器2快速投入直流制动，制动时，控制v相桥臂断开，则u、w两个桥臂组成简易四象限电路，变频器2输出某一设定值的直流电流到电动机3的定子线圈，该直流电流注入高压电动机3定子绕组时，所产生的磁场是空间位置不变的恒定磁场，而转子因惯性而继续以其原来的速度旋转，此时，转动的转子切割这个静止磁场而产生制动转矩，电动机3此时变为发电机，产生的电能消耗在电动机3转子上，所形成的阻力矩即为制动力矩，从而使电动机3停止转动，待提升机停稳静止悬停后，提升机的盘型制动器进行抱闸，制动结束。
22.其中，制动力矩的强弱与通入定子绕组的直流大小和电动机33转速有关，在同样的转速下电流越大，制动作用越强。
23.当提升机的盘型制动器抱闸实现制动之后，变频器2的直流制动解除。
24.高压变频器2输出连接的异步电动机3的逆变电路图如图3所示，直流制动时，v 相的v3 和v6 处于关断状态，u 相输出一个固定电压，等效到v1 和v4 就是输出固定占空比的pwm 波形，对应w相输出为u 相的相反电压，对应v5 和v2 与v1 和v4 相反。
25.提升机变频调速直流制动辅助停车控制技术，能够减小电动机3、减速器在停车瞬间的机械冲击，可延长电动机3、减速器等轴、齿轮等机械部件的使用寿命。
26.变频器2调速编码器闭环矢量控制方式下在低速停车时容易产生脉动冲击，采用
提升机变频调速直流制动辅助停车控制技术后可避免此现象。
27.采用提升机变频调速直流制动辅助停车控制技术的制动效果和运行平稳性能均优于电机制动器，这样就可以去除电机制动器的配置，节约成本，同时减少系统故障点和维护量。
技术特征：
1.一种提升机直流辅助制动装置，其特征在于：包括与提升机滚筒相连接并驱动滚筒转动的电动机，电动机与变频器电性连接，电动机的u、v、w三相线对应变频器的三个桥臂，每个桥臂上设有两个并联的绝缘栅双极型晶体管，每个绝缘栅双极型晶体管内置有反并联二极管；变频器的输入端连接有高压开关柜。2.根据权利要求1所述的一种提升机直流辅助制动装置，其特征在于：还包括低压电源柜，低压电源柜的输出端分别连接有液压站和润滑站。3.根据权利要求2所述的一种提升机直流辅助制动装置，其特征在于：液压站与设置在滚筒边缘的机械式制动器相连。4.根据权利要求1所述的一种提升机直流辅助制动装置，其特征在于：电动机为交流异步电机。
技术总结
本实用新型公开了一种提升机直流辅助制动装置，包括与提升机滚筒相连接并驱动滚筒转动的电动机，电动机与变频器电性连接，电动机的U、V、W三相线对应变频器的三个桥臂，每个桥臂上设有两个并联的绝缘栅双极型晶体管，每个绝缘栅双极型晶体管内置有反并联二极管；变频器的输入端连接有高压开关柜；本实用新型使提升机经变频器减速后准备停车时投入直流制动，提升机平稳停车，待提升机静止后盘形制动器实施抱闸，这种制动装置能够减小电机、减速器在停车瞬间的机械冲击，可延长电机、减速器等轴、齿轮等机械部件的使用寿命。齿轮等机械部件的使用寿命。齿轮等机械部件的使用寿命。
技术研发人员：李凌云 杨想录 邱战峰 王利军 宋海波 祁刚民 李双印 闫晶晶 许东 郭虎
受保护的技术使用者：华亭煤业集团新窑煤矿有限责任公司
技术研发日：2022.10.11
技术公布日：2023/4/18
声明：
“提升机直流辅助制动装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：华亭煤业集团新窑煤矿有限责任公司
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2024年09月11日 ~ 13日 
