礦用蓄電池電機車電機驅(qū)動及能量回饋系統(tǒng)的研究.pdf

1、礦用電機車是煤礦開采工作中主要的運輸工具，它的運行性能關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的效率和經(jīng)濟效益。傳統(tǒng)的礦用電機車多采用直流電機作為驅(qū)動電機，但其有耗能嚴重、串電阻啟動、體積大、維護成本高等缺點，為了調(diào)高電機車的起動速度慢和速度調(diào)節(jié)不平穩(wěn)的性能以及改善其耗能嚴重的問題，本文以礦用蓄電池電機車電機驅(qū)動異步電動機為對象，運用成熟的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)和電動汽車能量回饋技術(shù)對礦用電機車電機驅(qū)動的交流調(diào)速技術(shù)和制動能量回饋系統(tǒng)進行相應(yīng)地分析與研究。
　　

2、本文在分析電機車的運行特性后，系統(tǒng)地分析了三相交流異步電動機的數(shù)學(xué)模型，同時對定子磁鏈影響因素以及電磁轉(zhuǎn)矩的運行特性做出了簡單地分析，以此作為直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)策略選擇的理論依據(jù)，在DTC控制策略中，相比六扇區(qū)矢量空間表的控制，采用十二扇區(qū)細分的DTC交流調(diào)速控制方式性能更優(yōu)化。本論文還詳細介紹了電機車電機驅(qū)動的四象限的運動特性，分析了電機車電動狀態(tài)和發(fā)電狀態(tài)的運行特性，同時還分析了電機車電機驅(qū)動的能量再生原理以及再生條件。在能量回

3、饋制動電路中同時還應(yīng)用到了超級電容來儲存能量，采用恒流閉環(huán)控制，通過雙向DC/DC交換器實現(xiàn)能量的回饋與再利用，使得礦用蓄電池電機車的交流調(diào)速性能更優(yōu)越，電機車的續(xù)航里程得到較大提升。
　　論文對改進的DTC控制策略和電機車的制動能量回饋控制進行了Matlab仿真模型的搭建，驗證了十二扇區(qū)細分的直接轉(zhuǎn)矩控制策略的優(yōu)越性，及電機車超級電容能量回饋控制系統(tǒng)可行性，同時驗證了雙向DC/DC變換器對超級電容工作時的恒流控制策略。本文以TM