礦井提升機(jī)雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)研究.pdf

1、礦井提升機(jī)是礦山的重要運(yùn)輸設(shè)備,它的電氣傳動(dòng)裝置一直是各國電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前,我國的礦井提升機(jī)的電力拖動(dòng)方案主要為交流繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、晶閘管供電的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速、晶閘管交—交變頻方案等。針對礦井提升機(jī)的四象限運(yùn)行,高可靠性,調(diào)速范圍寬等要求,本文提出了將雙PWM交—直—交變頻調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)用于礦井提升機(jī)上的研究課題。本課題主要分為整流與逆變兩大部分。其中整流側(cè)采用PWM整流器,逆變側(cè)采用PWM逆變的異步電機(jī)矢量控

2、制。本文首先給出了異步電機(jī)在任意坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并對其進(jìn)行了標(biāo)幺化。對于異步電機(jī)的矢量控制,詳細(xì)分析了直接矢量控制方式以及間接矢量控制各自的優(yōu)缺點(diǎn),并采用了一種基于空間矢量調(diào)制(SVPWM)的改進(jìn)間接矢量控制策略。其次分析了三相電壓型PWM整流器(VSR)的工作原理,建立了三相VSR的一般數(shù)學(xué)模型與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的模型。給出了PWM整流器的控制策略,該策略為按電網(wǎng)電壓定向的矢量控制策略,電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu),引入了前饋解耦

3、控制,能對有功和無功功率獨(dú)立控制。再次給出了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并針對其中每個(gè)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)。包括主電路中電感,電容,功率器件的選型?？刂破鞑捎肨MS320F2812 DSP,其強(qiáng)大的性能完全能夠滿足本系統(tǒng)的要求。設(shè)計(jì)了檢測調(diào)理電路,包括電壓,電流,轉(zhuǎn)速的檢測與調(diào)理。設(shè)計(jì)了光纖隔離驅(qū)動(dòng)電路,采用2SD315A作為驅(qū)動(dòng)芯片。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的硬件保護(hù)。編制了系統(tǒng)控制軟件,包括轉(zhuǎn)速檢測,A/D變換,數(shù)字PI,SVPWM生成等子程序。最后使用Matla