礦用蓄電池電機(jī)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及能量回饋系統(tǒng)的研究.pdf

1、礦用電機(jī)車(chē)是煤礦開(kāi)采工作中主要的運(yùn)輸工具，它的運(yùn)行性能關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的礦用電機(jī)車(chē)多采用直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但其有耗能?chē)?yán)重、串電阻啟動(dòng)、體積大、維護(hù)成本高等缺點(diǎn)，為了調(diào)高電機(jī)車(chē)的起動(dòng)速度慢和速度調(diào)節(jié)不平穩(wěn)的性能以及改善其耗能?chē)?yán)重的問(wèn)題，本文以礦用蓄電池電機(jī)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)為對(duì)象，運(yùn)用成熟的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)和電動(dòng)汽車(chē)能量回饋技術(shù)對(duì)礦用電機(jī)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流調(diào)速技術(shù)和制動(dòng)能量回饋系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)地分析與研究。
　　

2、本文在分析電機(jī)車(chē)的運(yùn)行特性后，系統(tǒng)地分析了三相交流異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)對(duì)定子磁鏈影響因素以及電磁轉(zhuǎn)矩的運(yùn)行特性做出了簡(jiǎn)單地分析，以此作為直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)策略選擇的理論依據(jù)，在DTC控制策略中，相比六扇區(qū)矢量空間表的控制，采用十二扇區(qū)細(xì)分的DTC交流調(diào)速控制方式性能更優(yōu)化。本論文還詳細(xì)介紹了電機(jī)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的四象限的運(yùn)動(dòng)特性，分析了電機(jī)車(chē)電動(dòng)狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)的運(yùn)行特性，同時(shí)還分析了電機(jī)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的能量再生原理以及再生條件。在能量回

3、饋制動(dòng)電路中同時(shí)還應(yīng)用到了超級(jí)電容來(lái)儲(chǔ)存能量，采用恒流閉環(huán)控制，通過(guò)雙向DC/DC交換器實(shí)現(xiàn)能量的回饋與再利用，使得礦用蓄電池電機(jī)車(chē)的交流調(diào)速性能更優(yōu)越，電機(jī)車(chē)的續(xù)航里程得到較大提升。
　　論文對(duì)改進(jìn)的DTC控制策略和電機(jī)車(chē)的制動(dòng)能量回饋控制進(jìn)行了Matlab仿真模型的搭建，驗(yàn)證了十二扇區(qū)細(xì)分的直接轉(zhuǎn)矩控制策略的優(yōu)越性，及電機(jī)車(chē)超級(jí)電容能量回饋控制系統(tǒng)可行性，同時(shí)驗(yàn)證了雙向DC/DC變換器對(duì)超級(jí)電容工作時(shí)的恒流控制策略。本文以TM