變頻調(diào)速在礦用蓄電池電機(jī)車上的應(yīng)用研究.pdf

1、礦用蓄電池電機(jī)車是煤礦生產(chǎn)所需的一種主要的運(yùn)輸裝置，目前主要采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。但是，隨著交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)的性能有了很大了提高，同時(shí)由于交流電機(jī)和直流電機(jī)相比具有功率大、效率高、無電刷和換向器，維護(hù)成本小的優(yōu)點(diǎn)，因此用交流電動(dòng)機(jī)取代直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用在礦用蓄電池電機(jī)車上，已成為礦用蓄電池電機(jī)車發(fā)展的趨勢(shì)。 本文針對(duì)蓄電池電機(jī)車采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的不足之處，提出了一種新的調(diào)速方案：把原有的直流電機(jī)用交流異步電動(dòng)機(jī)代替，

2、進(jìn)而用交流變頻調(diào)速方法對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，而且為了進(jìn)一步提高電機(jī)車的調(diào)速性能，變頻調(diào)速系統(tǒng)采用的控制方法是高動(dòng)態(tài)性能的矢量控制。 本文首先分析了礦用蓄電池電機(jī)車用交流異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，給出了采用矢量控制的原理和實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)所采用的控制算法進(jìn)行了分析，建立了礦用蓄電池電機(jī)車的交流矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析以驗(yàn)證算法的可行性。仿真結(jié)果表明矢量控制變頻調(diào)速系統(tǒng)具有很高的動(dòng)態(tài)性能。隨后作者進(jìn)行了部分硬

3、件和軟件的設(shè)計(jì)和開發(fā)，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)80C196MC和智能功率模塊(IPM)的礦用電機(jī)車矢量控制系統(tǒng)。該方案利用受控于單片機(jī)的智能功率模塊產(chǎn)生電機(jī)的三相電壓；利用80C196MC單片機(jī)中的WFG產(chǎn)生SPWM信號(hào)，芯片內(nèi)的A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電流采樣，事件處理器陣列(EPA)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)速檢測(cè)。該方案充分利用了單片機(jī)的片內(nèi)外設(shè)和IPM的內(nèi)置保護(hù)和驅(qū)動(dòng)電路，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最后作者對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能。