無刷直流電機(jī)在礦用蓄電池電機(jī)車上的應(yīng)用研究.pdf

1、傳統(tǒng)有刷直流電動機(jī)作為目前礦用蓄電池式電機(jī)車的主要組成部分，由于其電刷和換向器裝置使電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，噪聲大，維護(hù)困難，使用成本高，并且在運(yùn)行時(shí)，電刷和換向器產(chǎn)生的機(jī)械摩擦和電火花嚴(yán)重影響了電機(jī)的精度、性能和可靠性，帶來一系列安全隱患。先進(jìn)性能的無刷直流電機(jī)利用電子開關(guān)線路和位置傳感器代替電刷和換向器裝置，兼有普通直流電動機(jī)的優(yōu)良調(diào)速運(yùn)行特性和交流電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便的優(yōu)勢。利用無刷直流電機(jī)作為電機(jī)車驅(qū)動部件，不僅能消除上述安

2、全隱患，又能很好的實(shí)現(xiàn)電機(jī)車的節(jié)能高效和智能化控制。
　　本文研究了礦用蓄電池電機(jī)車的結(jié)構(gòu)組成、運(yùn)行原理及電機(jī)車控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。以礦用蓄電池電機(jī)車目前廣泛采用的串勵(lì)直流電動機(jī)為研究對象，研究了其結(jié)構(gòu)原理，并從機(jī)械特性、啟動特性、調(diào)速特性和制動特性四個(gè)方面，詳細(xì)地分析了其運(yùn)行特性，并與高性能的無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、運(yùn)行特性及控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行了詳細(xì)地比較和研究。在此基礎(chǔ)上，研發(fā)了高性能的蓄電池電機(jī)車用無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，從

3、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及其系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了詳細(xì)研究。
　　基于上述蓄電池電機(jī)車用無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)，首先，根據(jù)無刷直流電機(jī)的運(yùn)行原理，建立了無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，建立了基于仿真軟件MATLAB/Simulink的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真模型。在仿真模型中，編碼模塊和逆變橋功率開關(guān)管驅(qū)動模塊是根據(jù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理及運(yùn)行方式自行開發(fā)的子系統(tǒng)。然后，進(jìn)行了仿真分析，依據(jù)仿真模型輸出的主要特性參數(shù)，可以得出該無刷直流