NPc型礦用中壓大功率變頻器的設(shè)計與應(yīng)用研究.pdf

1、我國的煤炭遠(yuǎn)景儲量達(dá)5．5萬億噸，己探明的儲量有1．2萬億噸，居世界第三位。在已探明的一次能源儲量中煤炭占94％，這樣的能源條件決定了我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)難以改變。據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2050年，煤炭在全國一次能源消費(fèi)中仍將占到50％。眾所周知，煤礦企業(yè)是耗電大戶，同樣電能的浪費(fèi)也比較嚴(yán)重。隨著煤炭資源整合與企業(yè)兼并重組，煤炭企業(yè)正在向大型化發(fā)展，礦用電氣設(shè)備勢必向著大容量、大功率化方向發(fā)展。
　　 如果沒有有效地措施，煤礦的

2、電能浪費(fèi)將會更加的嚴(yán)重。
　　 皮帶機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，由于其運(yùn)煤量不均勻，很容易出現(xiàn)故障。目前煤礦大多數(shù)依然采用液力耦合器來解決它的啟動問題，由于井下的惡劣環(huán)境，液力耦合器仍然存在很多的問題。而利用變頻調(diào)速技術(shù)對煤礦生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改造，不僅能減少故障率，提高生產(chǎn)效率還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。但目前國內(nèi)礦用中壓大功率變頻器尚不成熟，大部分依靠進(jìn)口。因此，研究礦用中壓大功率變頻器刻不容緩。
　　 本文首先詳細(xì)介紹了礦用

3、變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀，幾種變頻調(diào)速策略的發(fā)展及三電平變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀，指出目前礦用皮帶機(jī)存在的問題，將變頻調(diào)速與液力耦合器進(jìn)行比較。得出本課題的研究意義。
　　 隨后本文從以下幾個方面展開研究；
　　 1、介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容：異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型、逆變器及電壓空間矢量。建立了兩相靜止坐標(biāo)系下的電動機(jī)數(shù)學(xué)模型，分析了逆變器與電壓空間矢量之間的關(guān)系及電壓空間矢量對定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的影響。為下一部分的三電平直接轉(zhuǎn)矩控制

4、系統(tǒng)的研究打下了基礎(chǔ)。
　　 2、分析了三電平的工作原理，在此基礎(chǔ)上建立了三電平逆變器的數(shù)學(xué)模型；詳細(xì)地闡述了三電平直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)中存在的問題，重點(diǎn)分析了中點(diǎn)電位波動的原因，提出了固定合成矢量法來抑制中點(diǎn)電位波動；在Matlab中建立了基于多級滯環(huán)的三電平直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，并進(jìn)行仿真研究與分析。
　　 3、針對礦用中壓變頻器的應(yīng)用研究——帶式輸送機(jī)。在分析了輸送帶的動力特性，確定了它的粘彈性模型的基礎(chǔ)上建立了帶式輸送機(jī)離散