超同步串级调速技术是一种先进的电机调速技术，它能够通过精细的调节电机的转矩、转速和定子侧的无功功率，实现对电动机转速的精准控制。这种技术特别适用于需要高动态性能和精确速度控制的场合，例如矿井提升机。
在矿井提升机中，传统的调速方式多采用串电阻调速，这种方法不仅效率低，而且在制动过程中会产生高电压，对电网和设备造成冲击，限制了提升机的制动性能和效率。另外，通用变频器虽然可以实现调速，但由于其不能承受矿井提升机快速起动、制动和频繁正反转的工作特性，因此在该领域的应用也受到了限制。
相比之下，国外研制的交-直-交变频器虽然可以解决电机再生发电状态下的能量问题，但由于成本高昂和对电网要求较高，不适合中国能源企业的实际情况。于是，超同步串级调速技术应运而生，并与现代先进控制技术结合，为矿井提升机提供了一种有效的调速方案。
泉沟矿主井绞车自2002年安装超同步串级调速装置后，运行效果良好。该技术的系统原理主要涉及以下几个方面：
1. 系统原理概述：
超同步串级调速技术通过将电能同时馈入异步电动机的定子和转子绕组来实现对电动机转速的调节。转子侧电源的频率、电压幅值和相位通过晶闸管全控整流电路调节，进而实现对电动机转矩和转速的精确控制。电机不仅可以运行在亚同步转速区，也可以在超同步转速区运转。
2. 主要电路的功能和作用：
a) 测速装置Ps：用于系统速度检测和转子相对位置检测，对可控硅桥进行触发控制，以及调节转子电压的频率和幅值。
b) 转子触发板ICFB：作为调整系统中的关键部件，实时检测转子电势相位并准确确定转子物理位置，控制可控硅桥的触发脉冲。
c) 电源侧触发板2CFB和3CFB：为可控桥Ⅱ和Ⅲ提供触发信号，确保可控硅桥的可靠触发。
d) 串调主控制器Z-UNIT：统一管理整个调速柜的工作，采用双闭环增量式PID数字调节器，易于参数修改和调试，可以显示工作状态并通过通讯口了解运行数据、状态和参数修改。
3. 工作原理：
在不同的工作状态下，超同步串级调速装置通过调节可控硅桥的触发角来实现电动机的加速、减速或制动。整个调速过程中，通过调整可控桥Ⅱ和Ⅲ的触发角来保证电机在特定的转差率范围内运转。
超同步串级调速技术的应用，使得矿井提升机去除了传统的八级电阻和动力制动装置，改为利用串级调速柜的保护系统与原系统相结合，确保提升机的安全运行。这一技术不仅提高了系统的效率和制动性能，还优化了能耗制动的效果，避免了传统制动方式中高电压对电网和设备的影响。
超同步串级调速技术对于矿井提升机的调速具有重要的应用价值，它解决了传统调速方法中存在的效率低和制动性能差的问题，为矿井提升机的安全稳定运行提供了有力的技术支持。随着技术的进一步发展和优化，预期该技术将在能源行业得到更广泛的应用。
