无极绳牵引车开关磁阻电机调速系统设计_王眉林
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无极绳牵引绞车变频泵控调速及控制系统设计研究的开题报告
无极绳牵引绞车变频泵控调速及控制系统设计研究的开题报告一、题目无极绳牵引绞车变频泵控调速及控制系统设计研究二、研究背景和意义绞车是在煤矿、石油、地铁、水利等行业中广泛应用的工程机械设备。
在绞车的使用过程中，对于绞车的牵引与升降过程需要做出精准的控制，这对工作效率、安全性和能耗等方面都有极大的影响。
传统的绞车控制方式主要依靠手动控制，操作难度较大，效率低下，且容易出现误操作造成安全事故的风险。
为了解决这些问题，研究设计无极绳牵引绞车变频泵控调速及控制系统，能够实现对绞车操作的自动化、精准化控制，可以提高工作效率，减少工作人员的劳动强度，降低操作风险。
三、研究内容本研究将设计无极绳牵引绞车变频泵控调速及控制系统，该系统的主要研究内容如下：1. 系统架构设计：该控制系统主要包括无级变频器、PLC控制器、触摸屏显示器、传感器等组成。
需要设计整个系统的硬件架构，并实现各个组件之间的数据传输和控制方式。
2. 系统软件开发：针对无极绳牵引绞车操作的控制要求，需要设计相应的软件程序，并实现控制算法的编码与优化。
3. 控制效果评估：该控制系统在使用过程中，需要针对不同的操作场景进行控制效果评估，以验证其控制精度和实用性。
四、研究方法1. 进行文献调研，了解国内外关于绞车控制系统相关的研究现状和发展趋势。
对比不同技术的优劣，为本研究提供参考依据。
2. 利用CAD等软件工具进行系统硬件结构的设计图和方案设计，在3D软件中对系统进行模拟。
3. 用C++、Python等编程语言设计控制程序，实现控制算法的编码和优化。
4. 进行实际调试和测试，对控制系统的可靠性和精度进行评估。
五、预期成果1. 无极绳牵引绞车变频泵控调速及控制系统的设计方案和硬件结构图、系统的软件程序和编码程序。
2. 经过实际测试和评估的系统，能够实现对绞车运行过程的自动化、精准化控制，在提高工作效率、降低劳动强度、确保安全方面具有重要的实用价值。
六、进度安排第一学期：完成文献调研、进行系统硬件结构的设计和模拟。
开关磁阻电机调速系统
开关磁阻电机调速系统
王金玉
【期刊名称】《油气田地面工程》
【年(卷),期】2009(028)004
【摘要】开关磁阻电机调速系统具有节能效果好,调速范围广,效率高,控制灵活,启动转矩大,启动冲击电流小等优点.同时,开关磁阻电机较其他调速系统更加适用于油田恶劣的工作环境及特殊要求,已在辽河油田部分采油厂得到了很好的应用,具有广泛的推广应用前景.
【总页数】1页(P78)
【作者】王金玉
【作者单位】大庆石油学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.开关磁阻电机调速系统的鲁棒控制方法研究 [J], 苏占平;明正峰;刘千新
2.基于自适应滑窗的开关磁阻电机调速系统故障诊断 [J], 杨文浩; 苟斌; 雷渝; 宋潇潇; 王军
3.基于MATLAB的开关磁阻电机调速系统仿真 [J], 边惠惠; 王兰军; 陈华
4.基于转矩分配函数法的开关磁阻电机调速系统研究 [J], 刘伟亮;李培英;杨静;谷云高
5.开关磁阻电机调速系统技术分析与应用展望 [J], 袁佳宝
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开关磁阻调速电动机在无极绳牵引车中的应用
或仅能实现降压软起动 ， 其牵引的梭车在启动 、 停车 时 冲击很 大 ， 经常 出现掉道 现 象 ， 成 司机 操作 非 常 造 不方便 ， 工作效率低 ， 而开关磁阻调速电动机的无极 变速传动系统 ， 其启 动、 调速性能非常适合作为无极 绳牵 引车 的牵 引 电机 。这 样 ， 为 一种 经 济 、 用 的 作 实
ａ ｄ ｅ ｐａ ｎ ｔ ｔｃ ｎ ｑ ｐ ｉ ｔ ａ ｄ ｏｖ ｎ ｍｅｈ ｄ ． Ａｆｅ ｔ ｓ ｓｅ ｎ ｘ ｌｉ ｓ ｈｅ ｅ ｈ ｉ ｕｅ ｏ ｎ ｓ ｎ ｓ ｌｉ ｇ ｔｏ ｓ ｔｒ ｈｅ ｙ ｔ ｍ ｂ ｉ ｇ ｕ ｉ ｔ ｏ ｒ ｔｏ ，ｉ ｅ ｎ ｐ ｔ ｎ ｏ ｐｅ ａｉｎ ｔ ｗｏ ｋ ｒｓ
Ａｂ ｔ ｃ ： Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｏ ｗｉ ｈ ｄ ｒ ｌ ｃａ ｃ ｔｒ ｏ ｎ ｌ ｓ ｓ ｒ ｐ ｏ ｉ ｇ ｖ ｈ ｃｅ ｓｒ ｔ ａ ｈ ｓ ａ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｆｓ ｔ ｅ ｅｕ ｔｎ ｅ ｍｏｏ ｎ ｅ ｄ ｅ ｓ ｏ ｅ ｔ ｗ ｎ ｅ ｉｌ ， ｃ ｏ ｃ
无 极绳 牵 引车是 一 种采用矿井轨道运输装置 ， 适用 于长距离 、 大倾 角、 多 变坡 、 吨位 工况 条件 的普 通 轨运输 ， 大 它主 要适 合
在 煤矿 井下 工作 面 顺 槽 、 下 山 、 煤 层 开采 、 巷 上 沿 大 等 轨道 运输 工况 。一 般无 极绳 牵 引 车大 多采 用普 通 交 流异 步 电动机 直 接 驱 动牵 引绞 车 ， 机 不 能 调 速 电
２ 开关磁 阻调速 电 动机
（ ）主要 技术 参数 １
额 定电源 交流 ６０ ６Ｖ １２ Ｗ ３ｋ １ ５ ｒ・ ｉ （ 定转 速 以下 为恒转 矩 ， ３０ ｒｎ 额 ａ 额定功率 额 定转速
毕业设计(论文)PPT答辩-开关磁阻电机调速系统设计
• (2)研究SRD的特点和组成部分，并分别对 它的各个组成部分功率变换器、控制器和 信号反馈系统作了详细的研究。
• (3)了解采用TMS320F2407设计控制器的硬 件电路，结构和功能。
• （4）应用matlab在SR电动机进行电机的性 能仿真。
一：开关磁阻电机的原理
• 1.1：SRD的基 本结构
3.2：基于DSP的SRD系统硬件结构 框图
3.3：DSP软件整体流程图
四：系统仿真
• 4.1：仿真模型与分析
电流滞环模块
功率变换半桥模块 位置角转换模块
4.2：仿真结果
相转矩波形 相电流波形
结论
• 在这篇论文中，详细描述了SRM驱动系 统的变速仿真的有效动态模型，提出的模 型具有普遍性，它由几个子模块组成。因 此，它很容易被修改，可以应用于任何相 数的SRM电机。仿真结果表明，双闭环复合 控制方法的设计既适合瞬时状态又适合稳 定状态。这种模式是理想模式，验证了在 各种应用范围内SRM驱动系统在稳态和暂态 期间的不同的控制算法。
致谢
• 最后感谢各位领导从百忙之中抽空为本人 答辩，谢谢你们。
2 二：系统主ຫໍສະໝຸດ 路• 2.1：系统结构 框图如下
2.2：主回路方案图 请输入内容
三：开关磁阻电机调速系统
的设计
• 3.1：SRD硬件系统结构概述
• 系统的硬件电路是整个调速系统的重 要组成部分，它应能准确、快速的检测整 个系统中所有物理量的检测、计算、判断 和处理，并且能完成通讯、显示等功能。 本文的调速系统主要包括三相（6/4）开关 磁阻电机、功率变换器、位置检测电路、 电流检测电路、以TMS320LF2407为核心的 控制器、液晶显示电路以及键盘输入电路 等。下面将详细介绍各个部分的功能以及 器件的选用。
• (3)了解采用TMS320F2407设计控制器的硬 件电路，结构和功能。
• （4）应用matlab在SR电动机进行电机的性 能仿真。
一：开关磁阻电机的原理
• 1.1：SRD的基 本结构
3.2：基于DSP的SRD系统硬件结构 框图
3.3：DSP软件整体流程图
四：系统仿真
• 4.1：仿真模型与分析
电流滞环模块
功率变换半桥模块 位置角转换模块
4.2：仿真结果
相转矩波形 相电流波形
结论
• 在这篇论文中，详细描述了SRM驱动系 统的变速仿真的有效动态模型，提出的模 型具有普遍性，它由几个子模块组成。因 此，它很容易被修改，可以应用于任何相 数的SRM电机。仿真结果表明，双闭环复合 控制方法的设计既适合瞬时状态又适合稳 定状态。这种模式是理想模式，验证了在 各种应用范围内SRM驱动系统在稳态和暂态 期间的不同的控制算法。
致谢
• 最后感谢各位领导从百忙之中抽空为本人 答辩，谢谢你们。
2 二：系统主ຫໍສະໝຸດ 路• 2.1：系统结构 框图如下
2.2：主回路方案图 请输入内容
三：开关磁阻电机调速系统
的设计
• 3.1：SRD硬件系统结构概述
• 系统的硬件电路是整个调速系统的重 要组成部分，它应能准确、快速的检测整 个系统中所有物理量的检测、计算、判断 和处理，并且能完成通讯、显示等功能。 本文的调速系统主要包括三相（6/4）开关 磁阻电机、功率变换器、位置检测电路、 电流检测电路、以TMS320LF2407为核心的 控制器、液晶显示电路以及键盘输入电路 等。下面将详细介绍各个部分的功能以及 器件的选用。
无极绳牵引车的制动装置的设计
第 ２ 第 ２期 （ 第 １４期） ５卷 总 １ Ｖ １ ５ Ｎ ． Ｓ Ｍ Ｎ ．１） ｏ２ ｏ２（Ｕ ｏ１４ ．
机 械 管 理 开 发
ＭＥ ＨＡＮ ＣＡＬ Ｃ Ｉ ＭＡＮＡＧＥ ＭＥ ＡＮＤ ＮＴ ＤＥ ＶＥＬ ＭＥ ０Ｐ ＮＴ
２ １ 年 ４月 ００
Ａｐ ． ０ ０ ｒ２ １
无极绳牵引车的制动装置的设计
王 延 军
（ 北 煤 炭科 学 研 究 院 发 设 备 开 发 中心 ， 北 河 河 邢台 ０４ ０ ） ５ ０ ０
【 要 】 详 细介绍 了无极绳牵引普轨制动车的制动结构、 摘 工作 原理及选型计算 ， 对其研制工艺的关键 步骤作 了 并
叙述 。
【 关键词 】 普轨制动车 ； 制动； 液压 【 中图分类号 】 Ｔ ５ ４ Ｄ ２ ０ 引 言 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号 】 １０ — ７ ｘ（０ ０ Ｏ — ０ ５ ０ ０ ３ ７ ３ ２ １ ）２ ０ ８— ２
制。 电气控制包括特殊蓄 电池 、 轴码器 、 电磁 阀组成 。
’ １ 口
绞车 失控 、 断绳 、 坡跑 车 事故 ， 供 安全 可靠 的制动 溜 提
设备， 保证 运输 安全 。 轨制动 车就是在 无极绳 牵引 车 普 增 设超 速保护装 置 ， 当牵引车 出现溜坡 ， 度达 到一定 速 值时 ，使 牵引 车上 的制动装置 动作 ，同时实现 抱轨制 动 ， 而实现卡 轨车安全 运输 。 从
收 稿 日期 ：０９ ０ — ６ 修 回 日期 ：０ ９ １— ５ ２０ — ８ ２ ； ２０—２０
阻力系数 ０ ３ ； ． ５ 厶为钢丝绳运行阻力 ； ２ｇ￣ ２ ０ 厶＝ｑＬ ＝． ｏ ４
１ ＋ ． ＝ ８７ｔ （ ８ ｘ Ｏ）ｇｍ． 载 重 量 （５ １ ５ｔ３７ １ ． ： １ ． ｌ ｋ ； 为 ｔ ７ １ ｘ ０）
机 械 管 理 开 发
ＭＥ ＨＡＮ ＣＡＬ Ｃ Ｉ ＭＡＮＡＧＥ ＭＥ ＡＮＤ ＮＴ ＤＥ ＶＥＬ ＭＥ ０Ｐ ＮＴ
２ １ 年 ４月 ００
Ａｐ ． ０ ０ ｒ２ １
无极绳牵引车的制动装置的设计
王 延 军
（ 北 煤 炭科 学 研 究 院 发 设 备 开 发 中心 ， 北 河 河 邢台 ０４ ０ ） ５ ０ ０
【 要 】 详 细介绍 了无极绳牵引普轨制动车的制动结构、 摘 工作 原理及选型计算 ， 对其研制工艺的关键 步骤作 了 并
叙述 。
【 关键词 】 普轨制动车 ； 制动； 液压 【 中图分类号 】 Ｔ ５ ４ Ｄ ２ ０ 引 言 【 文献标识码 】 Ａ 【 文章编号 】 １０ — ７ ｘ（０ ０ Ｏ — ０ ５ ０ ０ ３ ７ ３ ２ １ ）２ ０ ８— ２
制。 电气控制包括特殊蓄 电池 、 轴码器 、 电磁 阀组成 。
’ １ 口
绞车 失控 、 断绳 、 坡跑 车 事故 ， 供 安全 可靠 的制动 溜 提
设备， 保证 运输 安全 。 轨制动 车就是在 无极绳 牵引 车 普 增 设超 速保护装 置 ， 当牵引车 出现溜坡 ， 度达 到一定 速 值时 ，使 牵引 车上 的制动装置 动作 ，同时实现 抱轨制 动 ， 而实现卡 轨车安全 运输 。 从
收 稿 日期 ：０９ ０ — ６ 修 回 日期 ：０ ９ １— ５ ２０ — ８ ２ ； ２０—２０
阻力系数 ０ ３ ； ． ５ 厶为钢丝绳运行阻力 ； ２ｇ￣ ２ ０ 厶＝ｑＬ ＝． ｏ ４
１ ＋ ． ＝ ８７ｔ （ ８ ｘ Ｏ）ｇｍ． 载 重 量 （５ １ ５ｔ３７ １ ． ： １ ． ｌ ｋ ； 为 ｔ ７ １ ｘ ０）
一种五相开关磁阻电机调速系统的设计与实现
理 为 中央控 制单 元提 供 五相 Ｓ Ｍ 即时位 置信 息 。 Ｒ
两 种传 感器 的要 求是 尽量 不要 影 响控制 回路 的运
行 ， 样精 确并 且 与主芯 片接 口方 便 。 以 １ １ｋ 采 ． Ｗ
系统 为例 ， 电流 传 感 器选 择 的是 Ｌ Ｍ Ｌ １０一Ｐ， Ｅ Ｔ ０ 电压传 感 器选 择 的是 Ｌ ２ Ｖ ５一Ｐ 。值 得一 提 的 是 ， 对于 电流 传感 器可 以使 被测 电流 在其 穿通 孔 中多 次穿 越 ， 将测 得 的值 除 以穿 越 的次 数 来 得 到 实 再 际值 ， 这样 做 的好 处是增 加 了可 靠性 ， 高 了测量 提 灵敏 度 和精 度 。１ １ｋ 系统 中所 有 被 测 电流 线 ． Ｗ
静 电敏 感型 的 大功率 器件 ， 其价 格 昂贵 ， 在安 装和
调试 过 程 中需 要 注意 其插 针 的保护 。一 种理 想 的 办 法是 将 ＩＭ 的 配套 电路制 作 成 小 块 电路 板 ， Ｐ 在
板 件上 配有 与其 引脚 排 列 相 对 应 的插 座 ， 这样 既
图 １ 五相 Ｓ ＲＭ 原 理 图
电 ， 转子 逆 时 针 转 过 定 子 和 转 子 齿 矩 角 差 ９ ， 则 。
１ 五 相 Ｓ Ｍ 工 作 原 理 Ｒ
Ｓ Ｍ 由装 有 励 磁 绕 组 的 定 子 和 无 绕 组 的转 Ｒ 子 构成 ， 一般 为双 凸极 结 构 ， 定 、 子 均 由普 通 其 转 硅 钢 片叠压 而 成 。转 子 上 既 无绕 组 也 无 永 磁 体 ， 定 子齿极 上 绕有 集 中绕 组 ， 向相 对 的 两个 绕 组 径 可 以串联或 并联 在一 起 ， 构成 “ 相 ” Ｒ 可 以 一 。Ｓ Ｍ
难 度也 更大 。
两 种传 感器 的要 求是 尽量 不要 影 响控制 回路 的运
行 ， 样精 确并 且 与主芯 片接 口方 便 。 以 １ １ｋ 采 ． Ｗ
系统 为例 ， 电流 传 感 器选 择 的是 Ｌ Ｍ Ｌ １０一Ｐ， Ｅ Ｔ ０ 电压传 感 器选 择 的是 Ｌ ２ Ｖ ５一Ｐ 。值 得一 提 的 是 ， 对于 电流 传感 器可 以使 被测 电流 在其 穿通 孔 中多 次穿 越 ， 将测 得 的值 除 以穿 越 的次 数 来 得 到 实 再 际值 ， 这样 做 的好 处是增 加 了可 靠性 ， 高 了测量 提 灵敏 度 和精 度 。１ １ｋ 系统 中所 有 被 测 电流 线 ． Ｗ
静 电敏 感型 的 大功率 器件 ， 其价 格 昂贵 ， 在安 装和
调试 过 程 中需 要 注意 其插 针 的保护 。一 种理 想 的 办 法是 将 ＩＭ 的 配套 电路制 作 成 小 块 电路 板 ， Ｐ 在
板 件上 配有 与其 引脚 排 列 相 对 应 的插 座 ， 这样 既
图 １ 五相 Ｓ ＲＭ 原 理 图
电 ， 转子 逆 时 针 转 过 定 子 和 转 子 齿 矩 角 差 ９ ， 则 。
１ 五 相 Ｓ Ｍ 工 作 原 理 Ｒ
Ｓ Ｍ 由装 有 励 磁 绕 组 的 定 子 和 无 绕 组 的转 Ｒ 子 构成 ， 一般 为双 凸极 结 构 ， 定 、 子 均 由普 通 其 转 硅 钢 片叠压 而 成 。转 子 上 既 无绕 组 也 无 永 磁 体 ， 定 子齿极 上 绕有 集 中绕 组 ， 向相 对 的 两个 绕 组 径 可 以串联或 并联 在一 起 ， 构成 “ 相 ” Ｒ 可 以 一 。Ｓ Ｍ
难 度也 更大 。
常州科试 无极绳连续牵引车系统2019
无极绳绞车
电控调速绞车： 采用开关磁阻或变频器 无极调速。
*配置SEW减速箱、佳木斯/南阳电机
无极绳绞车 抛物线双绳，变频调速。
*配置SEW减速箱、 佳木斯/南阳电机
无极绳绞车
非金属绳槽式对轮绞车： 单绳、双绳 变频控制或开关磁阻控制。
*配置SEW减速箱、佳木斯/南阳电机
张紧装置
保持钢丝绳在滚筒上的最低张力，不打滑 张紧装置作用： 保证起伏巷道变坡及牵引方向变化后系统运行稳定 吸收钢丝绳弹性变形量，保障系统正常工作 机头张紧 按应用位置分： 尾轮张紧（特殊工况条件可用在绞车后出绳张紧） 重锤式张紧 按动力来源分： 液压张紧
制动梭车
抱轨式制动梭车 既可手动又可自动落闸 抱轨制动。
配合通讯、电控系统，可实
现制动后保护！
制动梭车原理
具有紧急制动、钢丝绳固定、储绳、车辆连接、 液压测速和限速控制功能 手动、超速自动施闸实现紧急制动停车，同时绞 车断电停机 设计安全失效型液压储能抱轨制动器，制动闸抬 离轨面，适应普通轨运输 高测速精度、高运行可靠性、高抗干扰性
夹绳液压系统
液压控制系统组件包含：双作用 液压油缸、控制阀组（手动换向阀、 液控单向阀及阀板）、手动泵、系统 压力表、液压油箱、连接胶管等附件。 双作用油缸为夹绳牵引板组件提
供额定的夹紧力。 压力表显示系统运行时的额定压 力。 系统动力源来自与手动液压泵。 控制阀组中得手动换向阀能够切 换油缸的进油方向从而实现夹绳 牵引板的上下动作；液控单向保 证了系统在工作区间内的保，在车列尾部加入 辅助牵引车则能有效解决该问题。辅助牵引车采用液压 夹紧系统钢丝绳提供足够的辅助牵引力保证车列中各车 的相对位置，解决冲击掉道问题。
一种开关磁阻电机调速系统的设计
一种开关磁阻电机调速系统的设计
郭云玲;马永翔
【期刊名称】《陕西理工学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2009(025)003
【摘要】介绍了单神经元自适应PID算法原理,提出了以单神经元自适应PID控制算法为核心的四相8/6极开关磁阻电机调速系统设计.以MCS80C196KC单片机作为控制器,对调速系统的硬件电路和软件部分进行了设计,实现了单神经元PID自适应控制算法在开关磁阻电机调速中的应用.实验证明,该控制算法有助于改善开关磁阻电机的调速性能.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】郭云玲;马永翔
【作者单位】陕西理工学院,电气工程系,陕西,汉中,723003;陕西理工学院,电气工程系,陕西,汉中,723003
【正文语种】中文
【中图分类】TM301.2
【相关文献】
1.一种新型的调速装置——开关磁阻电机调速系统 [J], 赵光新
2.一种五相开关磁阻电机调速系统的设计与实现 [J], 申伯纯;林锋
3.一种新型的电机调速系统——开关磁阻电机系统 [J], 陈昊
4.一种新型变速传动装置：开关磁阻电机调速系统 [J], 马仁富;胡轶
5.基于变比例-退饱和式PI调节器的开关磁阻电机调速系统设计 [J], 魏子涵;赵咪;谷贵志;付昶鑫
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统控制的程序和监测中心送来的各 种系统监测信
号, 经逻辑处理后送至开关磁阻电机控制器, 根据指
令的要求实现启动、运转方向、调速、系统保护和故
障停机等功能; 手动控制信号同样可输入 PLC, 实现
绞车司机的手动控制 功能。同时 PLC 可通过扩展
的显示模块以中文方式显示梭车的运行状态或故障
类型。 PLC可编程控制器是标准结构, 设置在专用
转子转角;
L 绕组电感。 对于恒定 负载转矩 TL, 电机转速 n 的 表达式 为:
n = K ( ) U / TL
[ 2]
式中: K ( ) 控制参数。
由式 [ 1]可知, 转矩的大小与方向均与绕组电
流的方向无关, 若改变相电流的大小, 则可改变电动
机转矩的大小。当 dL d
>
0 时,
将 产生电动转 矩;主要技 Nhomakorabea参数如下:
PLC型号
S7-200系列 CPU 226D C /继电器
数字量扩展模 块 EM 223 24 V DC 8 输入 /8 继电 器输
出
模拟量扩展模块 EM 231
输入电压
~ 220 V /50 H z
输入点数
24扩展 8点
输出点数
16扩展 8点
输出类型
继电器输出
消耗功率
20 W
辅助电源
2005年第 4期
煤矿机电
1
设计研究
无极绳牵引车开关磁阻电机调速系统设计
王眉林
(中国矿业大学 机电工程学院, 江苏 徐州 221008)
摘 要: 本文介绍了开关磁阻电机调速系统 (简称 SRD) 的系统组成及调速原理, 着重介绍了无
极绳牵引车 SRD设计, 电气系统组成、性能检测及实际应用情况。
关键词: 开关磁阻电机调速系统; 无极绳牵引车; 设计
当
dL d
<
0时,
则产生制动转矩。
由式 [ 2] 可知, 要改变开关磁阻电机的转速, 可 以采用调节电源电压或绕组端电压 U 和改变控制
参数 K ( )两种控制方式。 由上可知, SRD其基本调速原理就是通过控制
电机的端电压, 进而控制绕组电流的大小以及改变 绕组通电顺序, 便可控制电动机的转矩、转速、转向 和工作状态。
4 性能测试及试验
( 1) 性能测试 主要通过试验装置和场地运行对牵引绞车进行 测试。场地运行可测试系 统运行情况, 如启动、停 车、变坡及下坡时回馈单元运行情况, 但负载不能加 载到位; 试验装置主要检测设备最大牵引力、最小张 紧力、工作制动及紧急制动的制动力, 并检验额定或 超载工况条件下 SRD 系统的工作状况。试验装置 如图 4所示。
及适用范围, 特别是解决启动、停车时冲击问题方面 起到了积极的作用, 但对于无极绳牵引车这一特殊 的煤矿井下辅助运输设备而言, 仍未能从根本上实 现技术升级。
开关磁阻电机调速系统 ( 简称 SRD) 具有起动 转矩大、调速范围宽广、运行效率高等特点, 煤炭行 业已在地面矸石山无极绳绞车和电牵引采煤机上进 行应用, 取得了较好的效果, 为开关磁阻电机调速技 术在无极绳牵引车上应用研究打下了基础, 使进一 步推动我国无极绳牵引车向高技术、多元化方向发 展成为可能。
额定电压
660 V /50 H z
冷却方式
控制器水冷; 电机风冷
电机结构
12/8极
绝缘等级
H级
LED 显示
梭车速度、梭车位置、运行状况、故 障类
型
保护类型
过压、欠压、缺 相、堵 转、过载、过 热、超
速保护等
能量回馈
PWM 控制方 式
2) 控制中心单元 由西门子公司生产的 S7-200系列可编程控制
器 ( PLC) 构成核心, PLC 接受按钮控制信号, 根据系
图 1 系统框图
( 2) 工作原理
开关磁阻电机为 12 / 8极三相 SRM 电机, 定、转 子都是齿槽相间的双 凸极结构。根 据磁场力的原
理, 它是一个有绕组的八极或十二极的定子和一个
无绕组的转子构成。当沿着直径方向相对的两个定
子绕组通以直流电, 形成一个磁场, 使相对的一对转
子受力旋转与定子磁极中心线重合, 这样连续给定
3 采用 SRD 设计无极绳牵引车
( 1) 无极绳牵引车性能参数
无极绳牵引车属于绳牵引轨道运输系统设备,
主要由无极绳牵引绞车、张紧装置、梭车、尾轮及导
向轮组组成。通过钢丝绳组合成一套完整的轨道运
输系统, 绞车滚筒与钢丝绳产生摩擦力, 通过钢丝绳
实现重物牵引。系统动力为无极绳牵引绞车, 采用
机械传动方式, 抛物线型绳衬。绞车由开关磁阻电
2003 ( 6) 作者简介: 王吴宜 ( 1967- ) , 女, 高级 工程 师。 1990 年毕业 于河北 理工大学电气自动化专业, 现在开滦集 团公司技 术中心电 气工程研 究所从事工业控制与电气自动化方面的开发及应用, 发表论文数篇。
( 收稿日期: 2005- 05- 08; 责任编辑: 姚克 )
2 系统组成及控制原理
( 1) 系统基本组成 从整机和产品结构来看, 主要由电机和控制器 两部分组成。从功能部件上分, 由开关磁阻电机、角 位移传感器、功率电路和控制电路四部分组成, 其中
2
煤矿 机电
2005年第 4期
电机部分包括角位移传感器; 控制器部分含功率电 路和控制电路。煤矿用电机电压有 660 V 和 1140 V 两种, 功率主要有 22 kW、37 kW、110 kW 和 132 kW 几种。系统组成如图 1所示。
2005年第 4期
煤矿机电
3
SRD 电机 、漏 泄通 讯系 统 、电 液 制 动 闸、就 地 操 作台 均单独具有隔爆功能, 其它部件均安装在专用隔爆
箱内。
1) 牵引电机单元 采用开关磁阻电机调速系统 ( SRD ), 结合井下
实际特点进行专门设计, 符合电压要求等级、防爆、
冷却方式等要求; 开关磁阻电机为风冷式隔爆型, 由
一个四相 8极 定子、6 极转子组 成, 特点 是相极适
中、转矩脉动小、启动较平稳、经济性较好。其主要
电气参数为:
额定功率
110 kW
额定转速
1000 r/m in
额定转矩
1050 Nm
过载倍数
1. 2
调速范围
0~ 1000~ 2500 r /m in
(额定转速以下为恒转矩, 额定转速 以上为恒功率 )
WANG M ei-lin ( School of M echan ica l& E lectric Eng ineering, Ch ina Un iversity of
M in ing and T echno logy, Xuzhou 221008, China) Ab stract: T his paper introduces the system atic structure and speed regu lating principle of speed regu lating system for the sw itched reluctance m o tor, emphatically exp la ins the design o f speed regu lating system, structure of the electric system, perform ance detection and pract ica l applied c ircum stance for end less- rope tow ing vehic le. Keyw ords: speed regulat ing system of sw itched re luctance m oto r; endless- rope tow ing veh icle; design
子极绕组通电, 使转子连续旋转。在转子上设置转
子传感器用于确定定子绕组何时需要通电和断电, 转子的速度是由连续开闭定子磁极绕组的速度来决
定。
( 3) 调速原理
根据机电能量转换原理, 忽略磁路饱和及边缘 效应, 电动机转子上产生的电磁转矩 T 为:
T ( , i) =
1 2
i2
dL ( d
)
[ 1]
式中: i 绕组电流;
的隔爆箱内。
输出转距由通过绕组的电流来决定。其控制过
程为: 660 V 三相电源进入, 经整流变成直流; 直流
滤波器使直流更平稳; 平直的直流送进开关磁阻控
制器控制电机定子绕组的直流端; 开关磁阻控制器
控制变频器的开关频率, 以改变开关磁阻电机的速
度、输出转矩, 达到调速的目的。其控制系统框图如
图 3所示。
机、电液控制闸、手闸、减速器、滚筒及底座等组成。
主要性能参数为:
额定功率
110 kW
额定牵引力
90 kN
梭车速度
0~ 2. 5 m / s
适用倾角
0 ~ 15
滚筒直径
1400 mm
轨距
600, 900 mm
最大运距
3000 m
( 2) 电气系统设计
电气系统由电机驱动控制、PLC 系统控制及通 讯传输三大部分组成。电机驱动控制部分是以开关
磁阻电机控制技术为中心系统控制; 监控中心是以
PLC可编程控制器完成系统的控制、监控, 运行参数
监测, 故障显示等功能; 通讯传输、发射、接收部分采
用泄漏电缆通信传输 讯号, 实 现对讲及急停功 能。
其电气系统结构框图如图 2所示。
图 2 电气系统结构框图
( 3) 电气系统组成 该系统包括牵引电机单元、控制中心单元、漏泄 通讯系统、就 地操作台及其他 一些辅助电器元 件。
中图分类号: TM 352; TP273