[實(shí)用新型]一種礦井提升機(jī)用超級(jí)電容UPS電源裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721325607.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN207283256U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙瑞峰;李娜;王子宜;趙鼎元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西騰然科技有限公司
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06;H02J7/32;H02J7/00;B66B5/00;B66B5/02
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)14110
• 代理人: 王瑞玲

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于礦山礦井提升機(jī)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種礦井提升機(jī)用超級(jí)電容UPS電源裝置。

背景技術(shù)

礦井提升機(jī)在礦山井工設(shè)備中廣泛應(yīng)用，主要擔(dān)負(fù)提升礦物、升降人員、物料和設(shè)備等任務(wù)，是礦山機(jī)電系統(tǒng)的咽喉設(shè)備，直接關(guān)系著礦山的安全生產(chǎn)。提升機(jī)配套的UPS電源裝置（也就是不間斷電源裝置）是保障提升機(jī)安全運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，是礦井提升機(jī)在正常使用中因電網(wǎng)停電或供電系統(tǒng)故障造成不能正常供電時(shí)，為滿足提升機(jī)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)不丟失及能夠安全可靠停車，而提供提升機(jī)主控系統(tǒng)及安全制動(dòng)延時(shí)電磁閥用的后備電源。按照國(guó)家《煤礦安全規(guī)程》要求，礦井提升機(jī)在遇到停電事故緊急停車時(shí)，制動(dòng)器首先施加第一級(jí)制動(dòng)力矩，使提升系統(tǒng)產(chǎn)生符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的減速度，以確保整個(gè)提升系統(tǒng)平穩(wěn)、可靠減速。然后通過備用電源供電，經(jīng)過延時(shí)一段時(shí)間后（2-10秒左右，具體每臺(tái)不一樣，要根據(jù)工況進(jìn)行計(jì)算）第二級(jí)制動(dòng)力矩才能全部施加上去，使礦井提升機(jī)安全地處于靜止停車狀態(tài)。為保證上述要求，停電后的這延時(shí)時(shí)間還必須有備用電源提供給提升機(jī)主控系統(tǒng)及液壓站部分電磁閥系統(tǒng)，保證這部分設(shè)備還能正常按照技術(shù)要求帶電工作。因此，礦井提升機(jī)必須要配套一臺(tái)滿足一定容量及延時(shí)時(shí)間要求的的UPS電源裝置，也就是說一臺(tái)提升機(jī)必須配備一臺(tái)UPS電源裝置。尤其當(dāng)提升機(jī)在斜井使用（特別是用在小傾角的斜井上）向上提升過程中，一旦電源供電系統(tǒng)突然斷電，若沒有后備電源，提升機(jī)控制回路均失電，提升機(jī)不能實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)，提升機(jī)制動(dòng)器就會(huì)自動(dòng)發(fā)生施加全制動(dòng)力的一級(jí)緊急制動(dòng)，提升機(jī)在該制動(dòng)力的作用下，迅速停車，而運(yùn)行中所提升的容器在慣性力作用下，又會(huì)繼續(xù)上行一段距離，提升容器和提升機(jī)不同步運(yùn)動(dòng)，這樣勢(shì)必造成連接上述兩設(shè)備的提升鋼絲繩的松繩，待提升容器的向上運(yùn)行的慣性結(jié)束后，提升容器又會(huì)在其自重的作用下，向下自由運(yùn)行，提升鋼絲繩承受較大的沖擊拉力，會(huì)使鋼絲繩因沖擊而受傷，若鋼絲繩已有了內(nèi)傷也可能斷繩，從而造成礦井提升機(jī)飛車機(jī)毀人亡事故的發(fā)生。因此安全制動(dòng)時(shí)，若按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，將三倍靜力距的制動(dòng)力一次投入，制動(dòng)減速度很難符合規(guī)程規(guī)定，在很大程度上，制動(dòng)減速度過大。對(duì)于速度高、慣性大的提升機(jī)，會(huì)造成很大沖擊從而損壞設(shè)備。若采用二級(jí)制動(dòng)，第一級(jí)制動(dòng)投入一部分制動(dòng)力矩，使制動(dòng)減速度符合《煤礦安全規(guī)程》要求，第二級(jí)制動(dòng)經(jīng)延時(shí)后再投入全部的制動(dòng)力，從而避免上訴可能發(fā)生的事故。這樣既保證了安全，又符合《煤礦安全規(guī)程》要求。UPS電源裝置就是正常情況下提供礦井提升機(jī)保證電磁兼容性指標(biāo)的220V電源，更重要是保證礦井提升機(jī)在斷電情況下，能夠提供提升機(jī)控制系統(tǒng)一定時(shí)間及一定容量的后備電能以保證礦井提升機(jī)能夠斷電情況下實(shí)施延時(shí)二級(jí)制動(dòng)，確保礦井提升機(jī)安全運(yùn)行。

現(xiàn)礦井提升機(jī)使用的UPS電源裝置就是市場(chǎng)上通用的UPS電源裝置，絕大多數(shù)是一種含有鉛酸電池儲(chǔ)能的裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS電源裝置將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS電源裝置就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)鉛酸電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)，UPS 電源裝置立即將機(jī)內(nèi)鉛酸電池儲(chǔ)存的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。目前，不間斷電源裝置儲(chǔ)能元件多采用鉛酸電池，然而鉛酸電池生產(chǎn)過程及后續(xù)回收所造成的污染非常嚴(yán)重，鉛酸電池還有記憶效應(yīng)、儲(chǔ)電效能不佳且該儲(chǔ)能元件的平均使用壽命也就（2~3）年左右，如用戶對(duì)該裝置做不到及時(shí)的維護(hù)和更換，提升機(jī)的安全運(yùn)行就得不到有效的保障，另外該電池不能長(zhǎng)時(shí)間存放，長(zhǎng)時(shí)間存放應(yīng)人工定期進(jìn)行電池的充放電維護(hù)，鉛酸電池虧電時(shí)不能恢復(fù)原有性能，廢棄時(shí)需回收，否則會(huì)造成環(huán)境污染，同時(shí)電池對(duì)環(huán)境溫度也有一定要求。也就是說由于鉛酸電池本身所帶來的高污染、壽命短、可靠性低等問題，造成鉛酸電池UPS電源裝置已經(jīng)不適應(yīng)國(guó)家現(xiàn)在綠色、環(huán)保、高質(zhì)、高效、節(jié)能及安全生產(chǎn)要求，鋰電電池UPS電源裝置比鉛酸電池UPS電源裝置要好許多，但其高溫工作特性不好（容易爆炸）及價(jià)格昂貴制約了其在UPS電源裝置上的使用。因此有必要開發(fā)一種綠色、環(huán)保、高質(zhì)、高效、節(jié)能及符合安全生產(chǎn)要求的礦井提升機(jī)用新型UPS電源裝置。