【摘 要】
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针对现有的交流变频调速电牵引采煤机和电磁调速电牵引采煤机在使用过程中存在的不足,提出了采用高性能、高可靠的开关磁阻电机调速系统(Switch Reluctance Drive,简称SRD)作
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针对现有的交流变频调速电牵引采煤机和电磁调速电牵引采煤机在使用过程中存在的不足,提出了采用高性能、高可靠的开关磁阻电机调速系统(Switch Reluctance Drive,简称SRD)作为电牵引采煤机的牵引调速系统的方案。通过对开关磁阻电机的工作原理和控制特性的分析,并结合无锡盛达机械制造有限公司生产的MG250/600-CD电牵引采煤机技术特性而展开控制器的设计工作。
全文涉及的工作内容主要包括以下几个部分:本文首先对采煤机的组成、运行特性进行了简单的概述,并且对比分析了目前普遍使用的三种交流电牵引采煤机的调速性能,通过性能的对比分析,明确了采用SRD作为采煤机牵引调速系统的意义所在。其次,本文对开关磁阻电机的结构和控制原理进行了详细的介绍,随后对开关磁阻电机的控制模式和功率变换器的组成结构进行了细致的研究,最终确定采用速度环和电流环的双闭环控制策略和采用最少数量主开关器件的功率变换器的控制器设计方案。在控制器软硬件电路设计中,主要以TI公司的TMS320LF2407A DSP控制器为核心,针对开关磁阻电机的特性,充分利用DSP的硬件资源,设计了反馈信号检测电路、电流斩波电路、通信电路等接口电路。在软件设计过程中,根据采煤机工作特性对调速系统的要求,对调速系统采用了模块化的设计理念。
本文最后根据开关磁阻电机的数学模型和采用模糊控制理论,建立了开关磁阻电机调速系统的仿真模型,得出仿真结果,结果表明在不同速度阶段,采用不同的控制策略,效果比较明显,能较好的解决在运行过程中,出现的脉动和噪声等问题。通过模拟仿真,还证明了系统设计的可行性,在调速性能上效果极佳。
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