主井提升系统承担着矿井原煤的提升任务,是矿井的咽喉要道,是制约矿井生产经营的关键环节,先进的提升机电控系统一直都是衡量煤矿生产现代化的重要标志。随着科学技术的发展,同步电动机变频调速技术已在矿山得到了广泛的应用,在能源日益紧缺的今天,节能降耗已为全社会所共认,变频调速成为现代工业生产中节能降耗的有力手段。变频调速技术基于电力电子技术、网络技术、计算机技术、现代控制理论等的有机结合,其优点有调速范围宽、精度高、响应快、功率因数高、操作使用方便、节能显著等。本文针对城郊煤矿主井提升机电控系统存在的控制系统复杂、功率因数低、发热严重、元器件老化、故障率高、系统故障诊断能力差等问题,分析了功率变换器的研究现状,对二极管箝位型三电平功率变换器和交-交变换器进行了对比分析,对三电平PWM整流器定频直接功率控制、双绕组同步电机矢量控制、三电平变频器智能故障诊断与保护单元、矿井提升机非线性悬停控制器等关键技术进行了分析与研究,构建了双独立电控的思路,即采用“交流双绕组同步电机、双三电平交-直-交变频器、数字DSP调节控制、PLC网络控制、上位机诊断和监控、工业以太网互联”的模式,替代ABB交-交变频调速系统。本文基于自动化、信息化、电力电子等技术,对双独立电控主回路进行了选型计算,设计了总体技术方案,安装应用两套同型号的双三电平变频调速系统、两套闸控系统、两套信号系统以及相应的传感器。其中双三电平变频调速系统主要包括交流双绕组同步电机、双三电平交-直-交变频器、数字DSP调节控制、PLC网络控制、上位机诊断和监控、工业以太网互联等模块,主要设备包括高压柜、低压柜、变压器、调节柜、PLC控制柜、变频柜、励磁柜、操作台、上位机等;对电控系统进行了出厂试验及现场调试运行,进行了各工况试验;对主井提升系统进行了应用效果和效益分析;对所做的工作进行了总结,对下一步需要研究的内容和解决的问题进行了展望。主井提升机两套系统互为备用、相互冗余,任何一套电控系统出现故障后,可在5分钟内完成切换,有效减少了主井提升系统的影响时间。双独立电控自投入运行以来,提升系统运行平稳、保护齐全可靠、故障诊断能力强、速度曲线行程跟踪准确、电网谐波低、功率因数高、故障率低、震动小、噪音低,经济效益和社会效益显著,具有广泛的应用前景和推广价值。该论文有图76幅,表18个,参考文献85篇。