矿用相控整流器控制系统的研究

从煤矿工作面设备用电多样化以及设备用电需要稳压的需求入手,研究了一种新型的矿用相控整流器控制系统。研究了基于芯片KJ009和KJ042的脉冲触发电路,通过调节触发脉冲的移相来控制输出电压。研究了基于DSP芯片的电压采样与硬件PI闭环控制电路对输出电压进行稳压。最后通过实验研究实现了对相控整流器直流侧输出电压的移相和稳压调节功能。     

一种矿用比例电磁阀驱动电路的设计

介绍一种矿用比例电磁阀驱动电路的设计方案及仿真方法。该电路采用基于PWM的电压输出DAC方式,具有控制精度高、成本低、电路简单等优点。利用减法电路实现的双极性电压输出能简单、有效地输出负电压。该电路能精确输出控制指令,并与其他设备通过CAN总线互联。PSpice软件通过参数扫描,可以仿真出占空比变化的PWM信号,实现该电路的仿真。     

改进的VSI过调制方法

研究了一种改进的过调制策略。在原有过调制策略基础上,借鉴一种过调制结构,引入调整角,通过对其输出相电压进行傅里叶级数展开求得其基波分量,以实现对输出电压的精确控制。采用查表法来实现改进后的算法,以减少运算量。实验结果表明,该算法在基本保持原策略优点的基础上实现了对输出电压的精确控制,证明了该策略的有效性。     

基于滑模控制的三相可逆PWM整流器研究

针对传统PI双闭环控制系统难以达到良好控制效果问题,研究了一种电压外环为前馈补偿加输出电压反馈控制,电流内环为滑模变结构的控制策略。该策略利用电压外环维持直流侧电压的稳定和控制整流器的功率流向,电流内环控制PWM整流器的交流侧输入电流跟踪输入正弦电压,实现能量的双向流动和单位功率因数运行。最后,在MATLAB/SIMULINK中进行仿真,结果验证了此控制策略的可行性和有效性。     

基于双闭环控制策略的双级矩阵变换器

应用双级矩阵变换器逆变级在dq坐标系下的合成矢量模型,对双级矩阵变换器提出了具有解耦功能的基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制策略,其中针对电压外环和电流内环分别设计了复数PI控制器实现对输出电压和输出电流的控制,并用Simulink建模.仿真结果表明,基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制方法不仅能够实现解耦控制,而且可有效地改善双级矩阵变换器的动静态性能及抗扰能力.     

基于直接功率控制法的并联型有源电力滤波器故障容错方法

提出一种基于直接功率控制法的并联型有源电力滤波器(active power filter,APF)故障容错方法。通过预测APF输出电压的参考值,并利用空间矢量脉宽调制法(space vector pulse width modulation,SVPWM)控制实际输出的电压跟踪参考值,以保证APF的瞬时功率跟踪参考功率,从而实现直接功率控制。当APF主电路中的开关器件发生故障时,利用故障状态下的4个有效电压矢量合成获得参考值。矢量合成中采用一种七段式细分方式,给出了不同扇区内电压矢量的作用时序和作用时间。该方法能够保证APF在故障状态下继续稳定工作,从而显著提高其工作可靠性。仿真和实验结果证明了该方法的有效性。     

回转机械扭矩测量系统设计

阐述了一种基于单片机的回转机械扭矩测量系统。该系统利用应变式扭矩传感器实现了扭矩及轴向力的监测,并详细介绍了用AD7705芯片采集传感器的输出电压进行模数转换,通过无线收发芯片nRF2401实现数据的无线传送及系统软件实现。系统实现了扭矩的实时监测。     

矿用电压补偿器的智能控制

针对电压补偿问题,研究以嵌入式微处理器为核心的智能电压补偿器,有效地控制了输出电压,提高了设备的可靠性。文章详细介绍了系统的硬件设计原理以及软件流程。     

架线电机车漏电保护

针对煤矿井下架线机车存在的问题,提出了利用附加中频交流电源,检测系统漏电情况,实现了输出电压稳压、解决频繁跳闸、瓦斯检测与架线供电联动、架线系统漏电保护等功能。     

改进的交-交变频器脉冲触发控制策略研究

根据余弦交点法的基本原理,对传统的离线触发方式进行改造。即采取在线近似求解的方法,用三角波代替参考正弦电压波,用直线代替同步余弦波,将求解三角方程近似化为求解直线方程,可以任意改变输出电压的频率和幅值,实现在线实时变频。利用Matlab/Simulink建立六脉波交-交变频电路仿真模型,得到了较好的输出波形。仿真结果表明,此方法是正确和可行的。     

双馈电动机转子变频起动过程的仿真分析

双馈电动机采用转子侧变频起动方法,交-交变频器为转子提供变频电源,这种方法减小了在起动时的电流冲击。由于该方法受转子电压的影响很大,为了探讨转子电压与频率的匹配问题对电动机起动过程的影响,利用Matlab软件对系统的起动过程进行模拟仿真。     

矿用本安电源的动态特性分析

矿用本安电源起动和输入电压突变时,输出电压会有过冲现象,易引起电气设备的安全性。以PWM控制的buck变换器为例,以电感电流包络和输出电压包络为变量建立微分方程,对连续导电模式下变换器的动态特性进行了理论分析,得出了过渡过程中输出电压存在振荡和过冲现象的条件,并推导出了振荡频率和过冲电压发生时刻及幅值。最后通过仿真和试验验证了理论分析的正确性。     

矿井主扇风机变频控制方案设计与研究

针对煤矿主扇风机工作负荷特点,分析了矿井主扇风机变频调速节能原理,阐述了应用于矿井主扇风机的高压变频器应具有的功能特点,设计了主扇风机高压变频调速控制回路,总结了矿井主扇风机高压变频调速控制方案。     

模糊数学和模糊控制在变频输出波形对称度改造中的应用

针对余弦交截法实现交-交变频输出波形对称度不好的缺点,鉴于影响电机运行恶化的因素不能用一个定量和精确的数学模型加以衡量,本文提出并运用模糊数学和模糊控制于交-交变频调速系统中以实现输出波形的对称度改造。实验证明,波形改造后电机运行情况良好,此方法非常有效。     

基于重复控制的通风机变频调速系统死区补偿方法研究

变频器在矿用通风机变频调速系统中起着十分重要的作用,然而,为了防止桥臂上下管直通而加入的死区会严重影响到变频器输出电压的质量,进而引起电机转矩的脉动,导致通风系统转速不稳定。基于内模原理的重复控制器可抑制死区引起的周期性扰动,通过在电压控制中引入重复控制器较好地实现了对通风机变频调速系统死区的补偿,大幅改善了变频器输出电压的质量,仿真和实验结果均验证了所提方法的可行性和有效性。     

新型煤矿电网D-STATCOM电流检测方法

针对煤矿电网无功补偿技术方面的难点,即传统的p-q电流检测法应用于三相不平衡电网以及电网电压畸变时存在的误差,提出一种新型的电流检测方法。该检测法通过在电网后面接入一个正序电压检波器检测输出三相对称正序电压来代替实际电网中的三相电压。此种方法能够精确地确定正序电压V′的相角和频率从而能够实现基波正序电流无功分量的精确检测,达到STATCOM对负载端电流谐波和无功并补的功能。     

基于DSPic30F3011的逆变式煤电钻电源的研究

逆变式煤电钻电源的输入电压为三相交流660 V,输出为三相交流127 V,通过全桥移相DC-DC变换和三相逆变来实现这个变换。采用MICROCHIP公司的DSPic30F3011 DSP控制器的输出比较模块(OC)控制全桥移相和电机控制PWM模块控制三相逆变。     

矿用带式输送机变频自动张紧系统设计与应用

张紧系统是带式输送机的构成部分,其性能会影响设备的运行可靠性。以煤矿工作面中使用的DSJ160/350/3×500型带式输送机为研究对象,基于先进的变频技术设计了自动张紧系统。系统主要是通过电机、张紧滚筒、钢丝绳和滑轮组等对张紧小车的行程进行控制。整个过程中利用张力传感器对钢丝绳张力进行检测,并将结果实时传输到控制器中进行分析,控制器下达指令控制变频器输出电压,进而控制电机输出转速,实现闭环控制。使用的神经网络模糊PID控制技术具有良好的性能,工程实践应用表明,变频自动张紧系统达到了预期效果,创造了较好的安全、社会和经济效益。     

整流桥串联式中频电源对高次谐波的抑制作用

介绍了整流桥串联供电对输出直流电压脉动幅值及中频电源谐波电压的影响,分析了当前中频电源领域采用整流桥串联式供电的必要性和迫切性,并给出了谐波电压含量及电压总谐波率的计算式。     

基于模糊算法的矿井局部通风机瓦斯控制系统研究

矿用局部通风机是煤矿安全生产的主要设备,为实现通风量的智能控制,采用模糊算法,对矿井局部通风机瓦斯控制系统进行了设计研究。分析了局部通风机的控制要求,建立了瓦斯浓度的模糊算法,然后对模糊算法控制查询表进行了制作。算法以瓦斯浓度偏差变化率以及瓦斯浓度偏差为输入值,并以变频输出电压相对应的电机转速为输出值,提出了局部通风机的系统控制方案以及方案中重要部分的配置。以PLC控制器的局部通风机控制系统为模糊控制的操作提供了理论基础。