我系姜建国教授的“大型矿井提升系统传动控制理论与关键技术研究”喜获2012年教育部科技进步一等奖。

         第一完成单位：上海交通大学；第一完成人：姜建国；非常难得，热烈祝贺！

内容简介：

        煤炭目前是我国的主要能源，占我国能源的70%，是我国国民经济持续发展的命脉。大型煤矿是我国煤炭能源生产的主力军，而大型矿井提升机是煤炭生产的关键设备，是矿井生产的"咽喉"，大型矿井提升机传动装备技术性能要求高，其性能优劣和可靠性直接影响矿山生产及人身安全，其地位极其重要。本项目的研究对保障煤炭能源安全生产具有重要影响。

        大型矿井提升机交流传动控制系统要求高技术、高性能、高安全、高可靠，该系统设备庞大、技术复杂，涉及到电力电子、电机控制、计算机及自动控制等多个学科，该技术长期以来被少数国外公司垄断，因此，我国大型矿山的此类系统装备全部引进。为解决我国能源关键装备的急需，打破依赖进口的局面，由上海交通大学联合国内院所和企业，在国家自然科学基金和国家科技攻关项目的支持下，产学研结合，在大型矿井提升机传动系统的理论、装备和工程关键技术等方面取得重要突破，形成了自主创新的技术，研制成功国内最大单机容量矿井提升机交流传动系统，在工程中应用成功。

        该项目首次提出基于效率最优的提升系统行程闭环控制理论，研制出位置、速度和转矩闭环控制的新型行程控制系统，使提升系统在各种复杂工况下实现安全、高效、准确运行。首次提出提升系统的钢丝绳弹性非线性振荡及其反振荡适应控制方法，解决了大型矿井提升钢丝绳振荡引起的加速度过限和设备破坏等重大安全技术问题。深入研究了双绕组同步电机传动矢量控制理论，解决了矿井提升同步电机传动的转子位置检测与初始定位、磁链观测、无环流电流控制等技术难题，实现了调速系统的高精度、高动态响应和安全冗余运行。首次提出双同步电机串联运行的同步控制技术，解决了多电机运行协调控制的难题，增大了提升机传动容量、减少了转动惯量。研制了国产大功率晶闸管交交变频器装置，解决了光电零电流检测、器件开断监测、结构冷却等关键技术；提出一整套矿井提升交流调速系统的工程设计与调试方法，解决了谐波治理和无功补偿等工程技术难题。

        所研制的最大单机提升传动功率达到5400KW，双同步电机（2×2000kW）传动在大型矿井提升机上应用成功，填补了国内空白。该传动系统运行平稳、安全可靠，满足了矿井提升的要求。速度静态精度0.01%，停车位置控制精度 ±1cm，过载能力 250%，其工艺和传动控制的主要技术性能指标达到或优于国外引进设备。

        本项目共申请国家专利29项（其中发明专利15项），已获授权专利20项（其中发明专利6项），具有自主知识产权。发表专著3部，学术论文65篇(EI收录论文22篇)。