礦用電機車開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、礦用電機車是礦山運輸?shù)闹匾ぞ?，礦山運輸工作環(huán)境惡劣，要求牽引電機起動力矩大、過載能力強、能頻繁起制動及安全可靠等。早期礦用電機車主要采用直流傳動，因其具有良好的調(diào)速特性，但直流傳動存在直流電機結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護困難、效率低等不足；交流電動機雖沒有上述缺點，但因調(diào)速困難而未能在礦用電機車電傳動系統(tǒng)中得到推廣應(yīng)用，直到目前隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展及矢量控制等高性能交流調(diào)速控制策略的提出，使得交流調(diào)速的性能已達到或超過了直流調(diào)速，才實現(xiàn)了由直流調(diào)

2、速向交流調(diào)速的過渡，目前礦用電機車已大多采用基于交流異步電機的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。然而對于礦用電機車的應(yīng)用工況來說，交流異步電機雖然克服了直流電機存在的上述缺點，但也存在起動電流大、過載能力低及功率因素不高等不足，故仍然不夠理想。開關(guān)磁阻電機（SRM）由于具有結(jié)構(gòu)簡單堅固、成本低、起動轉(zhuǎn)矩大、起動電流小和可靠性高等系列優(yōu)點而適合應(yīng)用于礦用電機車的電傳動系統(tǒng)中。論文就開關(guān)磁阻電機應(yīng)用于礦用電機車的相關(guān)控制方法展開研究。
　　論文首先簡

3、要介紹了礦用電機車的研究現(xiàn)狀及存在的問題，闡述了開關(guān)磁阻電機的基本特點及發(fā)展現(xiàn)狀，提出采用開關(guān)磁阻電機應(yīng)用于礦用電機車電傳動系統(tǒng)中，介紹了論文的基本結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容。
　　接著介紹了SRM的基本結(jié)構(gòu)、電路方程、數(shù)學(xué)模型及 SRM調(diào)速系統(tǒng)的基本組成，闡述了SRM傳統(tǒng)控制方法的基本原理并進行了對比分析，針對SRM存在轉(zhuǎn)矩脈動大的問題分析了原因，并結(jié)合礦用電機車的工況特點，在礦用電機車SRM調(diào)速系統(tǒng)中提出采用基于自適應(yīng)模糊PI控制的直接轉(zhuǎn)

4、矩控制策略。
　　針對上述基于自適應(yīng)模糊 PI控制的直接轉(zhuǎn)矩控制控制策略的具體設(shè)計方法進行研究，即以轉(zhuǎn)速控制作為控制外環(huán)，采用自適應(yīng)模糊 PI控制策略，而以轉(zhuǎn)矩控制作為控制內(nèi)環(huán)，采用直接轉(zhuǎn)矩控制策略，分別就控制內(nèi)環(huán)和外環(huán)的具體設(shè)計方法進行了理論分析和設(shè)計研究。
　　構(gòu)建仿真模型，對上述控制策略的控制效果進行仿真驗證，同時與傳統(tǒng)控制方法進行對比仿真分析，仿真結(jié)果證明了該控制策略的有效性和可行性。
　　以某型號開關(guān)磁阻電機