矿用蓄电池电机车变频调速系统研究

作     者：王喜利 

作者单位：辽宁工程技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭凤仪

授予年度：2011年

学科分类：080804[工学-电力电子与电力传动] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：矿用电机车 节能高效 直接转矩控制 变频调速 (抚矿集团矿用机电设备制造厂,蓄电池电机车变频调速项目) 

摘      要：矿用电机车是煤矿生产中的重要运输工具,随着国家节能高效政策的推广和普及,以及生产企业对提高生产效率和生产安全的迫切需求,矿用电机车必然向着高性能、低能耗、人性化的方向发展。用交流电动机取代直流电动机,淘汰串电阻调速采用变频调速将成为矿用电机车发展的必然趋势。 文章阐述了我国矿用电机车调速技术应用现状以及当前存在的问题,并提出了一种适用于矿用电机车的变频调速方式—直接转矩控制（DTC）方式。给出了交流异步电动机变频调速所应用的数学模型,并从理论上分析了直接转矩控制的基本原理,六边形和圆形磁链轨迹控制方法,以及无速度传感器技术的算法。接着对直接转矩控制系统进行了仿真研究,给出了仿真过程及结果,从而验证了算法的正确性。 最后文章针对防爆特殊型蓄电池电机车,介绍了无速度传感器变频调速系统的具体实现过程。其中包括硬件电路设计、主要元器件的选择、双司机操作室的互锁设计,以及系统保护措施的实现。在硬件电路完成后又进行了实际的现场实验,并针对实验结果做出了结论。实验结果表明,该系统具有调速平稳、转矩动态响应快、起动转矩大等特点,满足生产实际的要求。