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矿用直流斩波调速器介绍由于焦煤集团现阶段多采用斩波调速电机车，故下面针对这种调速方式再作一个专门介绍。
一、简介矿用直流斩波调速器适用于窄轨工矿电机车的直流电机实现启动、调速的配套产品。
本产品在过去可控硅脉冲调速基础上改进、发展而来，斩波器功率管采用比可控硅元件性能更好的进口IGBT绝缘栅双极型大功率晶体管元件，它是世界上最优秀的电力电子功率开关元器件，具有性能佳、开关频率高、驱动功率小、开断可靠、容量大、性能稳定等优点。
因此，采用IGBT斩波调速方案的机车具有无级调速、启动平稳、启动力矩大、保护功能全等特点。
新型的IGBT模块内部都设有过电流限制电路，能很好的保护机车电机和相关电器。
斩波调速机车能在波动大的直流电网正常运行，输入电压允许在+20%至-30%的范围内波动；矿用架线式机车调速器还具有电制动的挡位。
可以在很大程度上减少使用机车手制动的次数，使闸瓦片的磨损降低，减少维修量。
传统的电阻调速是通过改变启动电阻的阻值来调节电机电压，调速过程中启动电阻会大量发热损耗大量电能；而IGBT斩波调速是通过改变IGBT导通和关断时间的比值调节电机平均电压，调速过程中能量损耗极小。
所以在同等工况下斩波调速机车比电阻调速机车节能30%以上。
二、斩波调速器的组成：该调速器分蓄电池机车用调速器和架线式机车用调速器。
蓄电池机车用调速器由外壳、司机控制器、斩波主机组成，斩波主机包括控制驱动盒、光电给定器、IGBT模块（采用进口元器件）、DC/DC辅助开关电源模块、滤波电容共五部分。
架线式机车用调速器由司机控制器、斩波主机箱、平波电抗器及制动电阻器四大部分组成。
每台我公司出产的斩波调速器都印有“韶力牌”标志，谨防假冒产品。
IGBT是由场效应晶体管与大功率晶体管相结合的全控功率开关元件，其开关频率高，驱动功率小，当栅极施加+15V时，器件即导通，施加0或-15V时，器件即关断。
控制驱动盒为斩波调速器的核心部分，由波形发生器、脉宽调制器、给定跟随器、过流放大器、脉冲渐宽电路组成，实现欠压保护、过压保护及IGBT的驱动等功能。
煤矿井下电机车蓄电池充电技术研究进展摘要：综述了煤矿井下电机车蓄电池充电技术的最新研究进展。
对有关充电技术的性能和特点进行了分类和评述，分别论述了铅酸蓄电池和锂离子电池的充电新工艺，讨论了各种充电技术上存在的技术缺陷和改进措施，对充电机的发展趋势做了展望。
关键词：煤矿电机车，蓄电池，充电工艺引言煤矿井下电机车蓄电池是一种将化学能直接转化成电能的动力装置,它依靠内部的阳极板、阴极板与电解液的可逆化学反应来实现电能的补充和释放，电机车蓄电池充电技术的好坏直接关系着蓄电池的使用寿命，不正确的充电方式会加剧内部的极化反应从而降低其使用寿命。
因此，矿用蓄电池充电技术的发展和技术进步一直得到广泛重视，对充电的快速性、稳定性、安全性、智能化等要求成为重要的研究方向。
传统的人工充电和恒流、恒压等充电工艺都与理想的充电曲线有着较大的偏差，并且传统的晶闸管充电电路谐波大（对电网有冲击）、效率低，安全可靠性差，且充电机体积大、吨位重。
随着可控硅材料的应用、高频开关电源技术的成熟及智能化网络化技术的发展，蓄电池的充电技术有了很大的突破。
尤其随着新能源汽车的发展，将新能源汽车先进的协调管理充电过程运用到煤矿井下电机车上，使得煤矿电机车的蓄电池充电技术得到了崭新的发展。
当前煤矿井下电机车所使用蓄电池有铅酸电池蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢电池，其中铅酸蓄电池具有技术成熟、应用广泛、成本低等优点，而锂离子蓄电池和镍氢电池在能量密度和安全性方面有很大优势，本文将从铅酸蓄电池及锂离子电池两种主要蓄电池材料的充电新技术新工艺展开论述。
1.矿用蓄电池充电理论基础和方法上世纪60年代，美国科学家提出了马斯曲线，马斯充电曲线为蓄电池充电提供了理论依据[1]，在充电过程中，若充电电流按马斯曲线规律变化，则可大大缩短充电时间，又保证了低出气率，并且对电池的容量和寿命也没有影响。
根据马斯曲线，蓄电池初始充电电流很大但是蓄电池内部的极化现象会随着充电电流的加大而严重。
2019年36期设计创新科技创新与应用Technology Innovation and Application矿用电机车变频调速系统的设计与实现*李谟发1，张碧2，邓鹏1，周献1（1.湖南电气职业技术学院，湖南湘潭411101；2.湖南工程学院，湖南湘潭411101）引言蓄电池与架线式电机车是煤矿、金属矿山和隧道工程中的重要运输工具，其可靠性和节能性在某种程度上对矿产资源的开发效率起着关键性的作用，对铁道与水利工程的建设速度也起到一定的促进作用。
目前我国矿用电机车的牵引动力主要靠直流传动。
由于直流电机造价高、可靠性低、换向器易损坏，维修周期长，而且启动、调速和制动均采用电阻直接控制，能耗大。
面对我国煤炭、金属等工矿事业的高速发展，性能落后的直流传动技术已远远不能满足企业的发展。
因此，将直流电机车调速系统改造为交流电机变频调速系统势在必行[1]。
1系统整体设计矿用机车结构框图如图1所示[2]，主要包括了电抗器箱，断路器箱，制动电阻箱，逆变模块，司机控制台，电压电流传感器，速度传感器，空压机装置。
其中司机控制台中包含有机车控制电源与照明电源显示器，蓄电池，分压电阻与电压表，手轮调速器。
蓄电池是给数字控制电源供电的，这就保证了运行与维护的方便。
其中最关键的是控制单元的设计。
本文以DSP 与FPGA 作为主控器件，基于电机转子磁场定向的控制算法，综合考虑矿用机车运行过程中的特殊条件，研制了一套架线式550V 的矿用机车变频调速装置。
2变频调速器的设计2.1系统主回路根据系统实际需要，选用IGBT 作为系统的功率变换单元，系统的主回路方案如图2所示[3]。
图中输入电源是直流550V ，当系统的功率电路与直流电网接通时，若回路没有限制电流的元件，则合闸间电路中大的储能电容将电源短路，电路中有较大的浪涌电流。
限制合闸浪涌电流的方法是在储能电容回路串入限流电阻R1。
合闸瞬间将R1串入电容充电回路，充电完毕时，KM1闭合将R1短接。
矿用电机车第三代调速器的日常维护和故障处理摘要:本文主要介绍了矿用电机车第三代调速器的日常维护和故障修理。
该装置采用国外进口新器件IGBT做主元件,采用闭环电路,具有过流欠压、过压短路等多项自恢复式保护;具有电路简单,工作可靠,调速范围大,启动和调速运行平稳,维修量小等主要优点;同时该装置体积小操作灵便,能有效的改善司机的工作条件,极大地降低了使用成本。
关键词:滤波斩波调速驱动控制换向器随着科学技术的发展,电机车调速的系统也在不断地更新换代,先后经过了最初的电阻降压调速和可控硅调频脉冲调速两种装置。
现已推广第三代调速装置:斩波调速。
该装置采用国外进口新器件IGBT做主元件,采用闭环电路,具有过流欠压、过压短路等多项自恢复式保护;具有电路简单,工作可靠,调速范围大,启动和调速运行平稳,维修量小等主要优点;同时该装置体积小操作灵便,能有效的改善司机的工作条件,极大地降低了使用成本。
下面就该装置推广使用一年来的日常维护和故障修理谈几点个人的看法。
1 日常维护1.1 要正确安装在安装过程中除接线要正确外,还有一点要特别注意,就是该装置与机车体的连接线,即该装置的接地线要与机车体的连接十分牢固可靠,运行当中严禁此线虚接或断开,因为此线的虚接或断开将直接损坏该装置的主元件IGBT的损坏。
1.2 定期检查要点(1)定期检查电气触点及接线螺栓是否松动并及时紧固。
(2)定级检查调速机构,特别是两个磁块周围是否有吸附物并及时清理。
(3)定级检查转动机构并及时加注润滑油。
1.3 日常维护过程中的注意事项在日常维护过程中,应断开电源,放掉滤波电容可能储存的电能以确保安全。
在检查过程中要十分注意高频电容和吸收电容的连接线是否松动并及时处理好。
否则将极易造成车速过快的故障。
每天要检查换向杆的连接片是否有脱落和松动现象并及时处理好。
要教育司机一旦发现单电机运转要及时停车找维修人员检查处理。
特别是当其中一台直流电机小齿轮损坏后,更不能再开车(该电机甩掉除外),否则该电机会因为转速过高而损坏转子。
矿山直流电机车应用交流变频技术改造的探析摘要:介绍煤矿直流电机车的应用情况，实施交流变频改造的原理、特点及效果。
关键词:直流电机车；变频技术；改造；效果Application of AC variable frequency DC locomotive mine transformation of Analysis Wang Yuxi Abstract：The application of locomotives coal DC, AC variable frequency transformation of the implementation of the principle, characteristics and effects. Key words：DC locomotive; Inverter technology; Transformation; Effect煤矿架线电机车随着电子技术的迅速发展和制造工艺水平的不断进步，变频调速技术也得到了广泛的应用，从而使矿井运输成本逐步下降。
变频技术由于具有显著的节电效果，在大功率电机中应用越来越多。
重要的节电和改变机械性能作用，给企业带来了较好的经济效益与社会效益，因此倍受欢迎。
一、煤矿直流电机车在用状况煤矿架线电机车一般在矿井生产运输中至少几台甚至十几台以上。
有些矿井运送煤炭、矸石等矿物原料、废料，都使用架线电机车。
较大的运输工作量与电耗，给运输生产成本带来很大压力。
现广泛应用的ZK系列直流电机车，为上世纪50年代老产品，长期以来没有过较大的技术改造，存在机车牵引力小、电阻调速方式落后等缺陷。
直流调速器带有电阻器运行，消耗在电阻上的电能非常可观。
电阻发热，还会导致瓷架和电阻片烧坏；直流牵引电动机转子上因为有线圈和易磨损的换向铜头、碳刷等，其故障率和维护费用高；机械制动系统空行程长，有级分档调速，不能均匀调速，在低速行驶时司机需不停地在1档和零档转换达到慢速运行。
卡车IGBT驱动装置应用EH3500AC型自卸卡车，该机型采用日立的交流驱动技术，并且使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
用于控制和调节三相交流异步电机的速度，高性能的矢量控制技术、低速高转矩输出、具有易于操作的电动制动系统和良好的动态特性提高了设备操作性能。
【关键词】监控系统重型卡车露天煤矿IGBT功率元件传感器EH3500ACⅡ技术参数：型号EH3500ACⅡ长×宽×高： 13.5米×8.0米×6.8米倾卸车身容量： 111 m3 (145 yd3)操作重量： 141000 kg (310800 lb)额定有效载荷： 168000 kg (370000 lb)目标总机操作重量： 309000 kg (681000 lb)发动机： Cummins QSK50总功率： 1491 KW/1900 rpm (2027 PS/1900 rpm)最小转弯半径： 27.3 mm (89 ft 7 in)行驶速度： 56 Km/h (35 mile/h)电驱动： Hitachi交流电驱动系统（IGBT）轮胎尺寸： 37.00R57自卸斗最小离地间隙：1270mm一、EH3500AC卡车的监控系统EH3500AC卡车的监控系统以下6个部件组成如图（1）：驾驶室内的中央控制装置（CCU）、数据记录装置（DLU）、信息显示装置（IDU）、发动机的发动机控制模块（ECM）、控制拒内的驱动系统控制器（DSC）中的驱动控制板（VDC06），以及通信控制板（VDC07）。
1.1驾驶室内的中央控制装置（CCU）是接收操作指令和监控机器主体的控制器。
其主要功能是制动控制、起升控制、测量功能、液压控制、其它控制和报警/故障判断。
1.2数据记录装置（DLU）是记录故障信息、GPS信息和卫星信息，并提供2个CAN BUS系统的连接功能的控制器。
1.3信息显示装置（IDU）是将操作信息和故障信息显示在驾驶室内的LCD上的控制器。
