矿用电机车微机防滑系统的研究

矿用电机车是煤炭生产运输系统重要组成部分。在研究矿用电机车防滑制动系统的基础上,以单片机STC89C51为核心,采用模块化的设计方法对其电子控制单元(ECU)进行了硬件设计和软件设计,能够有效地防止矿用电机车产生滑行,达到了良好的制动效果。     

矿用蓄电池电机车能量回馈制动方法

针对国内以PWM方式控制的矿用蓄电池电机车没有采用能量回馈制动的缺点,提出了一种实现能量回馈制动的方法。该方法采用恒转矩闭环的控制策略对电机车进行能量回馈制动控制,可以更好地控制制动时的力矩。采用MATLAB/Simulink建立仿真模型并进行验证,结果表明,运用该方法控制后的电机车,在制动工况下能量回馈效果显著,电池SOC值明显上升,为矿用蓄电池电机车能量回馈制动方法的研究提供了理论指导。     

矿用电机车动力学仿真研究

以矿用电机车双闭环PWM斩波调速系统为研究对象,根据动力学理论,建立了转速PI控制器、电流PI控制器和PWM斩波调速器的数值仿真模型,根据矿用电机车的运行条件,分析了空载启动、重载启动和重载制动3种工况下矿用电机车的动态响应特性。仿真结果为矿用电机车双闭环PWM斩波调速系统设计及控制提供了理论参考。     

矿用蓄电池电机车液压制动系统的仿真分析

以缩短矿用电机车制动系统响应时间、提高轮轨黏着系数利用率为目的,对5 t矿用电机车原有的手轮闸瓦式制动系统进行了改进,采用液压盘式制动器,并且安装了制动防抱死系统。利用AMESim系统仿真软件建立了单轮车辆制动仿真模型,对电机车在不同黏着系数的常规制动系统和防抱死制动系统的制动性能进行分析,结果表明,防抱死制动有利于提高轮轨间黏着系数利用率,进而缩短电机车的制动时间和制动距离;利用ABAQUS有限元仿真软件,建立了盘式制动器有限元模型,进行温度场分析,结果表明,随着轨道摩擦因数的增大,制动盘最高温度增高,温度场分布越不均匀,但是盘式制动器最高温度值未达到150℃,满足规定要求。     

矿用电机车制动压力控制与匹配策略研究

针对矿用电机车在传统的人力-机械耦合式制动条件下,控制精度低且不满足智能、安全和节能需求等问题,提出一种基于并行制动的制动压力分时控制方案。对电-液联合制动系统进行结构设计,通过测试得出并行制动和分时制动条件下的液压缸响应特性。采用Car Sim仿真软件,分别在直线和转弯条件下研究矿用电机车的制动效果。结果表明,压力分时控制策略相比于并行控制可实现更高的制动效率,在相同的动力源条件下节能效果更显著,横向摆动速度的变化幅值更小。     

矿用电机车气动制动系统的改进

对矿用电机车气动制动系统进行了改进,采用基于无刷直流电机驱动的无油空压机代替传统的注油式空压机,并在前级引入宽范围输入DC/DC隔离电源,可适用不同电压等级的电机车。改进后的气动制动系统无需更换碳刷和加油维护,降低了生产和维护成本。     

新型矿用电机车撒砂装置设计

矿用蓄电池电机车撒砂装置是通过撒砂在车轮与轨道之间增加摩擦因数,防止轮对打滑,提高牵引力和制动力,保证列车的行车安全。现有技术中的矿用电机车撒砂装置在矿用电机车内的布置是将一对砂箱分置在司机操控室的底部,并在操控室的底部设置脚踏用于控制撒砂,在机车制动时,司机首先踩动脚踏,使引砂管朝向轨面形成撒砂,同时实施机车制动。针对这一结构形式在实际使用中存在的诸多不足,结合现场实际,在充分利用电机车司机现场工作经验的基础上,根据《结构力学》的原理,设计了一种顶置式矿用电机车中撒砂装置,确保了电机车的撒砂过程能顺畅进行。通过1年多的现场使用情况,该装置能够有效保证电机车的制动效果,保障了机车运输安全,同时提高了制动系统的维护和操作的安全性,有利于辅助运输系统的安全运行。     

矿用永磁无刷直流电机控制技术研究

在分析永磁无刷直流电机数学模型和模糊控制算法基础上,在MATLAB软件上搭建矿用永磁无刷直流电机控制系统仿真模型,包括矿用无刷直流电机、模糊PID控制器和相模块等。采用数字式双闭环控制,内环为电流环,采用PI控制,外环为速度环,采用模糊PID控制器。设置仿真参数和电机额定转速,对控制系统进行仿真分析。结果表明;所设计的控制系统响应速度快、稳定性好,可见模糊PID控制算法是矿用永磁无刷直流电机控制系统控制策略的理想选择。     

矿用直流电机车斩波调速系统再生制动研究

针对国内以脉冲宽度调制(PWM)斩波方式控制的矿用直流电机车没有采用能量再生制动的缺点,研究了一种基于恒流控制的再生控制系统,从再生制动的原理和能量转化两个方面对电机车的制动过程进行了分析,并进行了Matlab仿真验证。仿真结果表明:该再生控制系统,在制动工况下能量回馈效果显著,电池SOC值明显上升,为矿用直流电机车斩波调速系统再生制动的研究提供了理论指导和借鉴。     

矿用电机车调速控制系统研究

通过交直流调速控制方法的分析,采用直接转矩控制作为矿用电机车调速的控制策略。对直接转矩变频调速控制系统进行了深入的理论研究并采用MATLAB语言中的Simulink动态仿真工具下建立矿用电机车直接转矩控制变频调速系统仿真模型。仿真结果表明该系统具有快速的转矩响应及较好的高速性能。在此基础上组建了基于TI公司TMS320LF2407DSP与IPM相结合的矿用电机车调速系统实验平台,实验结果以及现场测试显示该控制系统具有牵引力大,调速性能好、便于维护、节能等优势。     

智能矿用蓄电池电机车设计与研究

对目前矿用蓄电池电机车的研究现状进行了分析,针对国家对电机车高性能及智能化要求,徐州凯思特机电科技有限公司对矿用蓄电池电机车的斩波控制系统、电机车蓄电池智能充电系统、制动系统、撒沙装置及井下智能调度系统进行了研究,开发了一种新型矿用高性能、智能化蓄电池电机车装置,在尽可能减少系统建设成本的基础上,实现矿用蓄电池电机车的高效安全运营,从而推动矿用隔爆型蓄电池电机车的技术改革。     

基于MATLAB矿用电机车的斩波调速系统仿真研究

矿用电机车使用的可控硅斩波器存在许多安全问题,失控的可能性极高,从而影响电机车的安全运行,利用MATLAB中的电气系统模块库(PSB)和Simulink,为矿用电机车调速系统建立了仿真模型,并给出了仿真结果。     

基于SRM的矿用电机车调速系统设计

针对传统的矿用电机车供电系统结构复杂、故障率高、维护难等问题,设计了一种基于开关磁阻电机(SRM)的矿用电机车调速系统。系统核心采用了高性能电机控制芯片TMS320F28335,配合位置检测、电流反馈等外围电路,实现了SRM基于模糊自适应PID的双闭环调速系统。在煤矿井下实际测试中,系统运行稳定、控制精确、故障率低,很好地适应了井下恶劣的环境。     

基于改进灰色预测自校正PID控制的矿车直流调速系统设计

针对矿用电机车直流调速系统中出现的问题,诸如停车不准确、响应不迅速,提出了将改进的灰色预测模型与PID控制结合,改善了传统PID控制非线性系统效果不理想的弊端,使系统调速更快、更精确。这就实现了系统的高效、稳定,使调速系统更加完善,并在MATLAB/SIMULINK下进行了仿真,验证了该种设计的可行性。     

矿用蓄电池电机车制动系统结构优化与电气制动理论研究

为提高矿用蓄电池电机车的制动性能,对目前普遍采用的单侧基础制动装置和电机反接制动的制动系统进行分析,针对其制动结构及制动理论上的不足,设计了一套由性能可靠、结构合理的脚踏式双侧基础制动机构,提出了一种能够进行能量回收利用的正向回馈制动方案。此系统解决了闸瓦偏磨、能耗制动能源浪费等问题,有效地缩短了制动响应时间,增大了制动力,有效地解决了溜车现象,缩短了制动距离,提高了制动的可靠性;同时,系统还提高了电能的使用效率,延长蓄电池电机车的工作时间,大大提高了经济效益。     

摩擦式提升机可控式防滑装置紧急制动控制策略分析

为了更好地解决摩擦式提升机的钢丝绳滑动问题,建立了可控式防滑装置制动系统的数学模型,在MATLAB的Simulink环境中对制动系统恒减速制动进行了仿真分析.对比了PID控制和模糊控制的优缺点,进而构建了并联型模糊PID控制器.在加速度为-4 m/s2时,对PID控制、模糊控制、并联型模糊PID控制器3种控制策略进行仿真分析,仿真结果表明,模糊PID控制器优于前两者.     

基于等效滑模的矿车直流调速系统设计

针对传统的PID控制在矿用电机车直流调速系统中存在停车不准、响应不快等问题,系统无法得到良好的性能指标,提出了等效滑模控制来提高其调速系统的工作效率和性能。该控制中等效控制项保证系统状态在滑模面上,而切换控制项保证系统的状态不离开滑模面,使系统处于一个动态稳定的状态。建立矿车直流调速系统的Simulink仿真模型。仿真结果表明:等效滑模控制的响应速度快、控制精度高,且抗干扰性和鲁棒性强。     

可控硅脉冲调速电机车电制动系统的一点改进

目前矿用直流架线电机车有相当一部分应用了可控硅脉冲调速,与旧式串阻降压调速相比,有许多优点。然而在改进后的大部分电机车中,其电制动还是采用比较简单的不可调的动力制动方式。由于制动力不能调整,使用很不方便。为了进一步完善电机车的制动性能,在原KTA-190/250型调速装置中作了改进试验。经一段时间的使用,效果尚好。现将改进情况介绍如下。     

提高矿用电机车的电气制动效果

开发原理新颖的、有前途的电机车控制系统,可以提高列车的装载量和运行速度。行车的运行安全需要用高效的制动装置来保证。苏联国产矿用电机车广泛采用效率较高的具有适用于牵引特性的直流串激电动机,其电枢的转速调节可用比较简单的方法实现。同时牵引电动机的电气制动效果,随矿用电机车运行速度的减小而降低,因而在制     

基于开关磁阻电机的矿用电机车调速系统设计

针对直流串激式电机作为矿用电机车的弊端,采用开关磁阻电机作为矿用电机车的动力源并利用STM32F103作为系统控制器。介绍了开关磁阻电机的特点,并设计其硬件电路和利用直接转矩作为SRD调速方式。实验结果显示,开关磁阻电机可以稳定运行,并且满足矿用电机车控制要求。