矿用电机车无速度传感器DTC变频调速系统分析.pdfVIP

致 谢 本论文从选题、制定研究方案到具体研究过程，都是在导师郭凤仪教授的悉心 指导下完成的，最终论文的完成离不开导师的大量指导、鼓励以及资金上的大力支 持。师从三载，收获颇丰，受益匪浅，感触亦深。郭老师不仅无私地传授我专业知 识和技术经验，还博大地教我做人的道理。导师优秀的做人品质，严谨的治学态度， 开拓创新的精神，高屋建瓴把握全局的能力，忘我的工作精神在我的心目中树立起 潜移默化的典范作用，这也是导师传授给我们学生最宝贵的财富。在此，谨向我的 导师致以深深的敬意。 感谢帮助、支持过我的老师、同学们，在三年的学习生活中，是各位老师们的 无私传授，谆谆教诲，让我学到更多的专业知识；是同学们的大力帮助与支持，不 断鼓舞着我，使我不断深刻感受到真挚的情谊。特别感谢缪传海、王喜利等同学在 整个实验过程中提供的大量帮助，协助我最后顺利完成论文的工作。 感谢父母多年来的养育之恩，以及家人的关心和鼓励。我将一如既往，不断努 力奋斗，为报答这种无私的爱，不辜负家人的期望，实现我的人生价值。 摘 要 矿用电机车是煤矿生产中的重要运输工具，随着国家节能高效政策的推广和普 及，以及生产企业对提高生产效率和生产安全的迫切需求，矿用电机车必然向着高 性能、低能耗、人性化的方向发展。用交流电动机取代直流电动机，淘汰串电阻调 速采用变频调速将成为矿用电机车发展的必然趋势。 文章阐述了我国矿用电机车调速技术应用现状以及当前存在的问题，并介绍了 最适用于矿用电机车的变频调速方式—直接转矩控制（DTC ）方式。针对当前 DTC 控制方式在低频时出现的转矩脉动的缺点，提出了异步牵引电动机直接转矩控制低 速区性能改善方案，也即把传统 DTC 和基于空间矢量 DTC 相结合的控制策略。这 种控制策略既可以人为地控制转矩和磁链占用开关频率的比例，又实现了逆变器的 准恒开关频率运行。 最后文章针对防爆特殊型蓄电池电机车，介绍了无速度传感器直接转矩控制变频调速 系统的具体实现过程。其中包括硬件电路设计与各方案的比较、主要元器件的选择、双司 机操作室的互锁设计，以及系统保护措施的实现。在硬件电路完成后又进行了实际的现场 实验，并针对实验结果做出了结论。实验表明，电机车具有良好的低频稳定性，能够在调 速范围内输出良好的恒转矩特性和稳定的电压及频率特性。在整个频率范围内电机无振 动，调速平稳，起动转矩大，性能满足生产实际的要求。 关键词：矿用电机车；节能高效；变频调速；直接转矩控制；低频稳定性 （抚矿集团矿用机电设备制造厂，蓄电池电机车变频调速项目） - I - Abstract Mine electric locomotive is an important conveyance for coal mine, with the promotion of national energy efficient policy, and the urgent needs of manufacturers to improve production efficiency and safety, mine electric locomotive has to be developed with high-performance, low energy consumption, and humane designed. Replace the DC motors with AC motors, weeding out the speed regulation method of connecting resistance and using converter to regulate speed ,will be the inevitable development trend of mine electric locomotive. Paper described the application of mine electric locomotive