煤矿井下无轨胶轮电动车再生制动控制策略研究

 摘要：以永磁直流电机为研究对象,进行了煤矿井下无轨胶轮电动车驱动与再生制动主回路设计,以二象限型DC－DC直流斩波器为结构,建立了再生制动模型,通过最大回馈功率制动、最大回馈效率制动、恒定力矩制动和恒定回馈电流制动四种再生制动策略的对比分析,得出了一种既能保证最大回收能量,又可保护车载蓄电池的再生制动控制策略—恒定回馈电流制动,为煤矿井下无轨胶轮电动车的高效节能运行提供了参考,具有一定的实用价值。     

煤矿井下无轨胶轮电动车驱动控制策略研究

以永磁直流电动机为研究对象,进行了煤矿井下无轨胶轮电动车驱动主回路设计。并以二象限型DC-DC直流斩波器为结构,建立了运动控制系统中驱动数学模型。通过对电压控制策略、速度控制策略和电流控制策略的对比分析,提出了采用电流控制策略应用于无轨胶轮电动车可获得与内燃机车辆相同的驱动特性,为矿用无轨胶轮电动车在煤矿井下的应用提供了科学依据和技术基础。     

无轨胶轮电动车电流负反馈电压控制驱动策略研究

论述了煤矿井下无轨胶轮电动车驱动控制系统特点及要求,分析了煤矿井下无轨胶轮电动车电压控制驱动控制策略的不足,提出了电流负反馈电压控制驱动控制策略,研究结果表明采用电流负反馈电压控制的煤矿井下无轨胶轮电动车具有与内燃机汽车一样的驾驶特性,且车辆控制系统运行稳定,可靠性高。     

煤矿井下无轨胶轮电动车技术进展

介绍了我国煤矿井下无轨辅助运输的应用现状和技术特点,提出无轨胶轮电动车的概念,对促进煤矿井下无轨胶轮电动车发展的必然因素进行分析,指出煤矿井下无轨胶轮电动车的优越性,为无轨辅助运输的发展指明了方向。     

无轨胶轮车驱动技术现状及混合动力方案研究

简述了目前防爆柴油机无轨胶轮车和防爆蓄电池无轨胶轮车的驱动技术现状,基于它们存在的优缺点提出了一种煤矿井下防爆油电混合动力无轨胶轮车。并就该无轨胶轮车的驱动系统和驱动方式及其结构组成进行了阐述,提出了防爆油电混合动力无轨胶轮车将会成为煤矿井下无轨胶轮车的发展方向。     

基于ADVISOR的矿用无轨胶轮电动车再生制动控制策略的仿真

将纯电动汽车的概念引入煤矿井下无轨胶轮车。针对汽车仿真软件ADVISOR中原有再生制动控制策略的不足,以提高再生制动能量回收效果为目的,建立了基于模糊控制策略的再生制动模型,并对ADVISOR二次开发,将新再生制动模型嵌入ADVISOR原模型库中。用ADVISOR原有的再生制动控制策略与新策略进行仿真对比。通过对比电池荷电状态SOC图,验证了新策略优于原策略的结论。     

矿用井下防爆无轨胶轮车运输安全技术分析及发展趋势

矿用井下防爆无轨胶轮车是一种经济实用、安全高效的巷道运输车辆,它的使用简化了采矿过程,增加了采矿的产能和作业的安全性,对于煤矿井下作业有着十分重要的意义。文章对矿用井下防爆无轨胶轮车在应用中的安全技术进行分析,经过工业性试验得出矿用井下防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车具有效率高、无污染、可靠性高、温升低、重量轻、操控简单、维护使用成本低等优点,市场应用前景极其广泛。因此,矿用井下防爆无轨胶轮车的电动化已成为近几年煤矿井下辅助运输装备的发展趋势。     

矿用无轨胶轮车前后车架的有限元分析

无轨胶轮车作为煤矿井下重要辅助运输设备,其具有运输效率高、安全性强、运输费用低等优势。然而由于我国对于无轨胶轮车的研究起步时间相对较晚,使得当前无轨胶轮车的应用仅局限于少数大型煤矿中,并且所研制出的无轨胶轮车也难以满足煤矿井下大规模生产需求。对此,根据矿用无轨胶轮车工作条件和要求,介绍一种矿用无轨胶轮车总体设计方案,并为验证此设计方案的可行性,采用有限元仿真分析方法,从静力学仿真和模态仿真2个角度对无轨胶轮车的主体结构——前后车架进行仿真分析,进而初步确认总体设计方案具有较高可行性后,将总体设计应用于工程实践,检验总体设计的应用价值。     

矿用无轨胶轮车的研制及应用

1概述无轨胶轮车不仅可实现长距离无转载的连续运输，而且具有爬破能力大、快速灵活和一机多用的特点。另外，它不受轨道限制，通过能力大，减人增效，初期投资费用低。1959年，英国首次在煤矿井下使用防爆柴油机无轨胶轮车．到70年代初．美国也在煤矿井下把防爆柴油机无轨胶轮车作为工作面煤炭、材料和人员的运输工具，以后又发展了蓄电池无轨胶轮车用于辅助运输。随着长壁综采重型设备的发展，美国研制了蓄电池支架运输无轨胶轮车，英国也研制出了各种型号的柴油机支架运输无轨胶轮车，其主要动力为防爆低污染柴油机。另外，还有蓄电池和…     

矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车在煤矿井下应用的环保性与经济性

习近平总书记在海南博鳌召开的2019世界新能源汽车大会上指出:“当前随着新一轮科技革命和产业变革孕育兴起,新能源汽车产业正进入加速发展的新阶段,不仅为各国经济增长注入强劲新动能,也有助于减少温室气体排放,应对气候变化挑战,改善全球生态环境”。在此背景下,煤矿井下也开始引入矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车。通过介绍项目研究背景与目标,以传统的矿用防爆柴油机无轨胶轮车为参比对象展开讨论,得出煤矿井下使用的矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车在尾气排放、噪声、百公里油耗及电耗方面都有优势。随着蓄电池技术发展,矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车的续航里程、使用环境也会有更大的突破。     

蓄电池电机车的再生制动运行分析

介绍了矿用蓄电池电机车交流调速时的电动机四象限特性分析,从理论上对电机回馈制动加以分析,并在MATLAB环境下进行了仿真。仿真结果表明该技术具有优良的静、动态性能,在电机车减速下滑或是刹车时可以向蓄电池回馈能量,节约能源,适合煤矿电力牵引,在煤矿运输系统中具有广泛的应用前景。     

矿用锂离子蓄电池无轨胶轮车隔爆兼本安型主控箱的研制及应用

文章介绍了针对矿用纯电动无轨胶轮车研制的一款隔爆兼本安型主控箱。对主控箱的电气系统硬件设计和软件设计，确保主控箱的功能完善，重量小，故障率低，方便后期维护|并通过多种方式进行质量检验，确保主控箱的功能完善并符合国家的安全标准要求。目前，主控箱已经成功使用于WLR-19矿用防爆锂离子蓄电池无轨胶轮车，车辆性能稳定，达成设计目标。     

一种矿用电机车混合充电与驱动一体化电路

矿用电机被广泛地应用于井下矿岩、设备与人员的运输。为实现其混合充电与驱动的一体化,提出了一种基于绕组重构永磁同步电机的新型混合充电与驱动一体化电路。采用蓄电池—超级电容替换蓄电池作为电机车储能装置,添加双向DC/DC变换器作为电压变换装置,且用异构永磁同步电机替换传统的直流电机,实现了混合充电与驱动的一体化,并提高了矿用电机车的驱动性能和续航能力。在MATLAB中搭建了该新型矿用电机车混合充电驱动一体化电路的仿真模型。仿真结果表明:该新型矿用电机车混合充电驱动一体化电路可有效提高电机车的续航能力和驱动性能。     

基于Simulink的矿用电动胶轮车整车建模与能耗分析

针对国内矿用柴油机胶轮车在防爆和能耗方面的明显缺陷,基于柴油机胶轮车进行电动化改造的设计思想,利用MATLAB／Simulink搭建完整的目标电动胶轮车的整车模型,设计基于PI算法的驾驶员模型,并制定整车控制策略。以附加王家岭煤矿辅运巷道坡度工况的低速美国城市道路循环工况(LUDDS)为目标工况进行整车性能仿真,对整车模型的可靠性进行验证,对比、分析不同运行条件下的电池SOC、电耗值和续驶里程。结果表明电动胶轮车在低速、频繁启停以及附加坡度工况下配置再生制动功能可使续驶里程有明显提升,当平均坡度较小时,频繁启停是影响续驶里程的主要因素。     

煤矿电动无轨运输车辆的关键技术研究

介绍了国内外煤矿电动无轨运输车辆的现状,通过相关产品的对比及整车设计计算和分析,阐述了煤矿电动无轨运输车辆设计中防爆蓄电池技术、牵引电机技术和整机轻量化设计技术3个关键技术的研究情况。结果表明:发展煤矿电动无轨辅助运输车辆的最关键技术是防爆高比能量电池技术的研究;只有使用新型高比能量防爆电池,整车设计才具有实际应用意义。     

我国无轨胶轮车辅助运输的回顾与展望

介绍了无轨胶轮车辅助运输的特点,对比说明了它更能够提高煤矿的效益,适应煤矿发展的需要。分析了我国无轨胶轮车辅助运输发展中存在的问题,同时总结了许多煤矿运用无轨胶轮车辅助运输的成功经验,对我国无轨胶轮车辅助运输的发展方向发表了自己的看法。     

大倾角斜井开拓煤矿混合辅助运输设计

针对大倾角斜井煤矿有轨辅助运输系统运输效率低、安全性差的现状，研究了倾角23°的山西天地王坡煤业人员运输、物料运输和综采设备搬运采用架空乘人、有轨和无轨混合运输方式，探讨了胶轮车入井及升井的工艺、有轨和无轨换装运输、主力车型的设计特点及车型配置等。结果表明采用无轨胶轮车后，王坡煤业人员从井下换装站到工作面的时间由60min缩短到20min；单日物料运输量由120t增加到480t|综采工作面搬家倒面时间由90d缩短到30d；避免了轨道运输系统中的辅助设施，减少了机械安全隐患。将同类大倾角斜井煤矿有轨辅助运输方式进行更改设计，依据每个矿井的物料及设备种类，选择合适的无轨胶轮车，形成独特的运输工艺。     

矿用锂电驱动无轨胶轮车电机参数的设计

列举了电机的类型并对锂电驱动无轨胶轮车电机的参数进行了详细的设计计算,为整车的动力系统设计奠定了基础,所使用的方法也适用于煤矿辅助运输设备动力单元的选型设计。