礦用大功率中壓變頻器系統(tǒng)設(shè)計與樣機研制.pdf

1、目前，我國電力十分短缺，已經(jīng)成為制約生產(chǎn)發(fā)展的重要因素。合理開發(fā)和利用能源已迫在眉睫。煤礦用的通風(fēng)機、水泵和空氣壓縮機，電源浪費較嚴(yán)重，需重點治理。治理首選的措施，就是采用變頻調(diào)速的方式。隨著電氣傳動領(lǐng)域發(fā)生重大的技術(shù)變革,交流調(diào)速技術(shù)獲得了飛速發(fā)展,變頻器由初期的變壓變頻(VVVF)調(diào)速方案,到目前的矢量、直接轉(zhuǎn)矩控制方案,使變頻控制不僅具有穩(wěn)態(tài)的控制特性,而且具有良好的動態(tài)性能,可以與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美,不僅解決了風(fēng)機、泵類等負載的

2、拖動,而且也解決了帶式輸送機、刮板輸送機、絞車、提升機等低速大扭矩等場合的控制。但由于煤礦井下的特殊環(huán)境以及中國煤礦特殊的電壓等級（中壓1140V 輸入），通用變頻器（380V 輸入）不允許直接下井使用,因此,設(shè)計研制中壓礦用變頻器具有十分重大的意義。 本文首先針對煤礦的特殊電壓等級和特殊的應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計了礦用變頻器的硬件系統(tǒng)，包括交-直-交電壓源型的主電路以及帶過流保護的驅(qū)動電路。 其次，在此硬件平臺上，對三相異步電機

3、速度－電流雙閉環(huán)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)進行研究和探討，并設(shè)計了相應(yīng)的軟件控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)以TI公司的電機專用控制芯片TMS320LF2407A DSP 為核心，采用空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)控制技術(shù)和矢量控制(FOC)算法。本文對這兩種關(guān)鍵的控制技術(shù)和算法做了深入分析，并在MATLAB/SIMULINK 軟件平臺上，分別建立了仿真模型，對獨立模塊和整個控制系統(tǒng)進行了仿真試驗。仿真試驗表明，該系統(tǒng)控制性能和精度良好。 再次，針對