礦井提升機大功率交流驅(qū)動系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、在整個礦山中，提升機負責人員、設備、物料的運送，是井上與井下的連接樞紐，提升機的可靠性以及生產(chǎn)效率一直是人們關注和研究的熱點。傳統(tǒng)的提升機一般采用接觸器—繼電器的方式進行控制，這種控制方式有著功率小、效率低、結(jié)構(gòu)簡單等特點，目前已經(jīng)被逐漸淘汰。隨著技術的不斷提升，我國礦山生產(chǎn)設備不斷向著新型化、智能化、大功率化方向發(fā)展，大功率、高效率已成為礦業(yè)未來的發(fā)展趨勢。驅(qū)動系統(tǒng)作為提升機能量傳輸以及調(diào)速的關鍵設備，對其研究一直具有重要的意義。因此

2、，本文選擇了對提升機的大功率交流驅(qū)動系統(tǒng)進行了研究。
　　本文首先對電力電子裝置的發(fā)展前景和交流驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進行了介紹，通過分析提升機系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，明確驅(qū)動系統(tǒng)部分在整個系統(tǒng)中所起的作用，分析對比三種常用的提升機交流調(diào)速方式，綜合比較其中的優(yōu)缺點，選擇一種適用于提升機大功率交流驅(qū)動系統(tǒng)，即交—直—交變頻調(diào)速系統(tǒng)。
　　其次，以大功率永磁同步電機作為提升機的動力裝置，交—直—交電路作為系統(tǒng)的主電路，主電路的控制方式采用

3、直接轉(zhuǎn)矩控制。介紹了永磁同步電機的工作原理，并對直接轉(zhuǎn)矩控制技術進行了詳細的分析。針對傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制所帶來的轉(zhuǎn)矩脈動大、開關頻率不穩(wěn)的缺點，本文將空間矢量脈寬調(diào)制技術（SVPWM）引入到了同步電機直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)中。針對兩電平逆變器輸出電壓諧波含量高、不適應于高電壓、大功率的情況，本文又引入了三電平逆變器，并加入了SVPWM和直接轉(zhuǎn)矩控制技術，對其工作原理進行了著重分析。
　　再次，針對礦山中的特殊的電壓等級以及惡劣的生產(chǎn)環(huán)境，對

4、交—直—交電壓源型主電路進行了參數(shù)選型設計，并在 TI公司生產(chǎn)的的DSP芯片 TMS320F2812的基礎上對永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行了硬件和軟件設計，為構(gòu)建礦井提升機驅(qū)動系統(tǒng)及永磁同步電機的直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)的進一步研究具有一定的指導作用。
　　最后，對提升機兩電平逆變器直接轉(zhuǎn)矩控制技術和三電平逆變器SVPWM直接轉(zhuǎn)矩控制技術分別進行了仿真分析，在 MATLAB/SIMULINK軟件平臺上，分別建立了仿真模型，并對仿真模型進行