矿用带式输送机制动能量回收控制研究

将超级电容储能系统用于矿用带式输送机制动能量的回收与再利用,是一种有效的节能方法。然而,由于储能系统与负载之间功率不匹配,会造成的制动单元频繁启动、系统损耗增加等问题。提出了一种基于制动电压跟踪的动态回馈功率控制策略,并给出了一套完整的系统状态切换方案。对不同运行工况下功率最优分配路径进行分析,求解超级电容动态回馈功率,并实时调整超级电容充电过程中的阈值电压。仿真实验结果表明,所提控制策略能够有效提高系统的能量利用效率。     

超级电容在直流操作电源系统中的应用

超级电容(双电层电容器EDLC)是一种新型储能元件,其与蓄电池相比具有一定的互补性。利用超级电容构成直流操作电源系统中的储能部件,可以解决蓄电池直流操作电源系统中存在的问题,提高电源系统的可靠性和可维性。提出了超级电容在直流操作电源系统中的多种应用方案。     

矿用带式输送机多目标参数协同优化控制储能方法

利用超级电容储能是实现矿用带式输送机节能的有效方法,但仅靠负载功率预测控制存在能量利用率低的问题。为此,提出了一种多目标参数协同优化控制策略。在负载功率预测基础上,综合考虑储能单元和电机能量流传递规律,设计了不同运行工况下的功率优化算法,实现了储能单元和电机能量的优化传递,实时求解约束条件下超级电容的目标电流和电机的目标转速,从而实现多目标参数协同优化。研究表明,采用提出的策略能有效提高矿用带式输送机的能量利用率。     

浅析提高直流操作电源系统可靠性的方法

超级电容(双电层电容器EDLC)是一种新型储能元件,利用超级电容(或与蓄电池一起)构成直流操作电源系统中的储能部件,解决蓄电池直流操作电源系统中存在的问题,提高电源系统的可靠性和可维性。     

基于信息融合的隔爆开关永磁机构储能电容失效诊断

针对利用单一判据对隔爆开关永磁机构储能电容进行故障诊断时存在较高的误判率的问题,提出了一种基于信息融合理论的电容失效诊断方法。通过分析储能电容的失效机理,得到其有效的故障特征参数,从而建立了储能电容状态评价的证据体系;为避免经验赋值的主观性,提出了基于模糊熵的最小模糊度优化模型,以此模型求取储能电容诊断模糊系统隶属度函数中的未知参数,并构建基于隶属度的电容状态基本概率分配函数。利用D-S证据合成规则实现多种故障信息的融合,并根据基本概率分配(BPA)决策准则来判断储能电容的状态。根据现场采集的数据,利用这种方法进行了实例分析,得到了其储能电容的当前状态评估结果,分析结果验证了该方法的有效性。     

复合储能装置在煤矿应急电源中的应用

为了满足煤炭行业及企业对供电可靠性的需求,提出将由蓄电池和超级电容组合成的复合储能单元应用于煤矿应急电源中。当煤矿电网发生供电故障时,利用超级电容动态响应快的特点,及时地给煤矿的重要负荷提供动力,并利用蓄电池能量密度高的特点,提供持续动力。     

煤基电容炭实验研讨

为了开发一种新型高效煤基电容炭方案,使煤炭资源不仅仅是作为能源,而是作为一种新型高储能原材料进行开采,提出了实验室制备煤基电容炭实验方案,通过对原料煤进行前处理、活化、后处理等一系列处理后,制备出煤基电容炭,并就制备的煤基电容炭进行数据表征测验,从而进一步利用煤基电容炭组装成超级电容器,并对组装成的电容器进行恒流充放电性能测试和循环伏安性能测试,结果表明,原料煤具备作为一种新型高储能原材料进行保护性开采的可能性。     

超级电容器在电动轮自卸车启动中的应用

通过计算对比超级电容与蓄电池启动过程中启动电流与启动转矩,计算得到630E电动轮卡车的启动功率与所用的超级电容容量,给出了所设计的电动轮卡车超级电容启动系统原理图,并通过实验证明了超级电容启动的可行性。     

基于复合电源的矿用电动轮自卸车能量回馈系统设计计算

传统的矿用电动轮自卸车采用能耗制动,造成能源的极大浪费,提出利用超级电容器与蓄电池联合储能的方式,把制动时产生的能量回收利用,实现节能。设计了再生制动总体方案,对超级电容器和蓄电池混合拓扑结构进行研究,并对系统工作模式进行设计,同时给出了蓄电池和超级电容器数量的计算方法。     

混合动力挖掘机混联式控制策略的研究

为了降低挖掘机能耗,提高动力系统的效率,采用了混联式控制策略。由发动机、ISG电动机组成新的动力源,由超级电容供电的回转电动机取代传统的液压马达,构成了挖掘机的回转系统,并采用了超级电容作为储能元件。建立了ISG电动机和回转电动机的控制策略,对回转电动机同时给出了转矩控制和转速控制两种控制算法,由于ISG电动机与发动机直联,因此,着重研究其转速控制算法。结合试验数据分析得出,采用混联式控制策略不仅优化了动力系统的资源配置,回收了制动能量,达到了节能减排的目的,而且实际工作效果达到甚至超过了传统挖掘机。     

基于离合器的水陆两用电机的构思与设计

介绍了一种水陆两用电机的构思与设计方法,该电机通过离合器自动切换水下和陆上2种工作状态,解决了工作面水陆情况不明对电机选择的困扰,弥补了该领域电机的不足,具有一定的市场空间。     

煤矿井下交换机的不间断供电系统设计

为煤矿井下交换机设计了一套以AT89S52单片机为微处理器,利用DS2762电源管理芯片对锂电池组进行管理的不间断供电系统,实现了煤矿井下交流电断电时自动切换到蓄电池供电状态,保证了交换机的正常工作,并利用液晶显示技术对电池工作状态进行实时显示。     

三维Co2Mn3Ox纳米薄膜的制备及电化学储能特性

泡沫镍的良好导电性及多孔的三维骨架结构有助于电子传输和电解液接触。以泡沫镍为模板,采用水热合成法制备三维Co₂Mn₃O_x纳米薄膜,并对其作为超级电容器电极材料的电化学储能特性进行了实验研究。结果表明：在泡沫镍表面可控合成了超薄的三维Co₂Mn₃O_x纳米薄膜,该薄膜由超小的纳米颗粒组成,并具有一定的多孔结构;合成的三维Co₂Mn₃O_x纳米薄膜作为超级电容器电极材料表现出了优异的储能特性,如在电流密度为5 A?g^-1下具有1092.5 F?g^-1的比电容,恒流充放电循环1000次后电容保留率高达89.1%。此外,以Co₂Mn₃O_x纳米薄膜为正极材料,活性碳为负极材料,组装的非对称超级电容器表现出高的能量密度、高的功率密度以及良好的循环稳定性。该研究丰富了自支撑、无粘结剂、高储能特性的赝电容超级电容器电极材料种类,为电化学储能薄膜材料的设计提供了思路。     

风井防爆门自动泄压技术

针对传统防爆门开启泄压不及时以及锁扣装置自动化操作程度低的问题,从力学角度出发,详细分析了在风机正常工作及反风工作2种状态下防爆门的受力情况,在传统锁扣的基础上研究了新型电磁锁扣技术在防爆门泄压和反风过程中的应用,计算了新型电磁锁扣在风机不同工作状态下所需的吸力,并基于电磁锁扣技术进一步提出了防爆门自动泄压设计。结果表明：防爆门在泄压和反风过程存在只有爆炸威力较大时才能将防爆门打开以及反风过程中可能出现漏风的情况。为防止以上情况的发生,在提出的防爆门自动泄压设计中将防爆门配重增加至自然状态下拉起防爆门,利用新型电磁锁扣提供足够的吸力来满足防爆门泄压和反风工作的要求。通过计算得出当配重以114 484 N来保证防爆门的平衡状态时,电磁锁扣至少提供166 169N的吸力才能保证防爆门在风机不同工作状态时的平稳运行;此外利用新型电磁锁扣和高性能传感器技术,在防爆门配重大于防爆门盖重力、正（负）压和摩擦力的合力的条件下,实现防爆门在任何爆炸威力下的快速泄压应满足的条件为爆炸位置与防爆门之间的距离大于锁扣断电时爆炸冲击波已传播的距离,并通过理论计算得出防爆门自动泄压设计中爆炸位置与防爆门间的安全...     

基于DSP双电源双风机控制装置的设计

介绍了一种以DSP作为主控单元,能实现主风机和备用风机自动切换的风机控制装置。装置具有过载、短路、断相、漏电闭锁、过压和欠压等保护功能,并通过CAN总线通信来实现风机间的自动切换,动作迅速。此装置能够为井下通风系统提供很高的可靠性,具有很好的应用前景。     

矿用隔爆型电磁雷管发爆器的研制

该文介绍了一种煤矿用隔爆型电磁雷管发爆器的研制,包括单片机处理系统中微处理器的选型,电源电路的设计,储能电容的充放电电路的设计和储能电容的放电电路中电子开关的选型等。最终产品的起爆能力为100发电磁雷管,放电时间可精确控制在4ms之内,满足煤矿安全爆破使用的要求。     

消弧线圈自动补偿原理中相位法存在的问题

就小电流接地系统电容电流自动补偿原理的研究所阐述的正常工作状态自动补偿原理存在的问题进行了理论分析，并通过实验验证了理论的分析。     

超级电容器在煤矿井下本安电源中的应用

介绍了超级电容器的工作原理和特点,为充分利用其优点,用其代替本安电源中的蓄电池,并对其在本安电源储能部分中的应用进行详细设计,将超级电容器组成的储能部分和DC-DC变换部分连接起来在前级进行计算机仿真试验,由前级故障时电源在超级电容器供电时输出电压、电流波形和电容器组块电压波形可知,把超级电容器应用到煤矿井下本安电源中,很好地解决了原来本安电源中蓄电池使用寿命短、维护困难等缺陷.     

煤矿自动排水系统中PLC控制器的双回路供电自动切换装置研究

针对煤矿井下自动排水系统的核心控制器件PLC必须时刻处于供电运行状态的问题,本文设计了一种双回路供电自动切换装置。该装置由交流输入端子、交流电源切换稳压模块、交流输出端子三部分构成,两个中间继电器担任主备电源切换,实现两路电源自动切换及互锁功能;采用双继电器双辅助触点组合控制,防止了相互反送电;采用两个稳压二极管来进行交流电源的稳压,防止过电压对设备造成损坏。PLC控制器供电的电源从变电所低压两段母线的两台信号综保上取得,保证无论哪一进线有电,都可保证PLC控制器正常运行。三元煤业应用了基于PLC双回路供电自动切换装置的自动排水系统,供电稳定性、可靠性提高,简化了日常的运行操作,减少了日常巡检的频次,实现了泵房的无人值守,降低了排水电费。     

矿井避难硐室自动控制系统研究

针对矿井避难硐室应急响应流程复杂、操作难度大、管理培训困难等问题,通过数学建模、仿真模拟、硬件编程等方式,对避难硐室自动控制系统进行研究,提出了自动控制系统的组成方式及基于该控制系统的避难硐室应急响应流程。实现了对避难硐室电力系统和压风系统的自动状态检测及切换,得出了100人避险条件下的压风切换阈值为0.48 MPa。实现了压风量、温度、O2浓度、CO2浓度等参数的自动调节,并通过Simulink软件仿真模拟得出:该控制系统在100人避险条件下,O2、CO2、温度超限恢复响应时间分别为11.7、15.0、13.3 min。同时利用人机界面,对整个硐室进行直观、有效地控制。运用该系统,可以有效提升矿井避难硐室应急响应效率,降低操作、管理及培训难度。