礦用雙動(dòng)力膠輪車用DC1500V變頻器的設(shè)計(jì)研究

劉孝軍，吉 強(qiáng)

（1.中國神華能源股份有限公司神東煤炭分公司，陜西 神木 719315；2.中國煤炭科工集團(tuán) 太原研究院有限公司，山西 太原 030006）

0 引言

隨著煤礦高效生產(chǎn)和裝備的快速發(fā)展，以柴油和蓄電池為動(dòng)力的無軌膠輪車輛得到了廣泛使用，但隨之帶來新的問題：柴油動(dòng)力無軌膠輪車排放的尾氣在封閉的煤礦井下巷道中造成嚴(yán)重的污染，尤其是運(yùn)行于長距離大坡度巷道時(shí)污染加劇，上坡動(dòng)力不足，下坡時(shí)制動(dòng)安全難以保障。而蓄電池動(dòng)力無軌膠輪車實(shí)現(xiàn)了尾氣零排放，改善了巷道空氣質(zhì)量，而且降低了運(yùn)行費(fèi)用。但由于相關(guān)法規(guī)對(duì)蓄電池容量進(jìn)行了限制，阻礙了蓄電池車輛的發(fā)展。

為此，提出一種以柴油和架線電力為驅(qū)動(dòng)能源的礦用雙動(dòng)力無軌膠輪車。在架線巷道內(nèi)運(yùn)行時(shí)，車輛啟用電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，柴油機(jī)不工作。架線供電方式使得車輛上坡動(dòng)力充足，下坡制動(dòng)能量能夠及時(shí)回饋給接觸網(wǎng)吸收再利用。本文對(duì)礦用雙動(dòng)力膠輪車用DC1500V變頻牽引系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

1 技術(shù)現(xiàn)狀

雙動(dòng)力無軌膠輪車使用的接觸網(wǎng)架線電壓等級(jí)采用直流1 500V，出于以下兩點(diǎn)因素：

（1）電壓等級(jí)可以滿足目前絕大多數(shù)大型礦井的運(yùn)輸能力要求（而600V無法滿足大型礦井輔運(yùn)的要求）。

（2）現(xiàn)行的城市地鐵系統(tǒng)采用DC1500V供電，很多基礎(chǔ)性技術(shù)甚至成套設(shè)備（比如架線供電設(shè)備）都可以借鑒，從而使這一研究始于高點(diǎn)。

雖然DC1500V架線電力為動(dòng)力的城市地鐵電氣系統(tǒng)很成熟［1］，但直接將其照搬到煤礦井下是不可能的，主要原因如下：