礦井提升機能量回收和存儲系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、連接地上與地下的“咽喉要道”的提升機在礦井的正常生產(chǎn)作業(yè)中有著不可替代的作用。作為人員、設(shè)備等運輸?shù)年P(guān)鍵通道，其穩(wěn)定、可靠的運行是礦山企業(yè)可以安全生產(chǎn)的可靠保障。目前所采用的傳統(tǒng)礦井提升機狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主要通過地面機房對牽引機的控制來實現(xiàn)，而不能對罐籠部分的具體情況做出有效的判斷。究其原因，主要是由于礦井提升機的使用環(huán)境要求，特別是煤礦等易燃易爆礦礦井的特殊環(huán)境要求，再或者井道垂直高度較大等因素，都無法通過隨行電纜的方式將電力輸送至罐籠內(nèi)

2、部，使得無法有效地對罐籠進行狀態(tài)監(jiān)測。
　　在類似煤礦等的特殊場合，出于對安全的考慮，無法通過電纜連接的方式，國家對此也有相關(guān)的安全在標(biāo)準(zhǔn)。因此需要從罐籠內(nèi)部著手，考慮到提升機在上下運行的過程中，存在著大量的能量可供回收利用，因此如果能將這部分能量加以回收并通過適當(dāng)?shù)拇鎯ζ骷?，再將這部分能量供給罐籠，便可實現(xiàn)對罐籠實時運行狀態(tài)的監(jiān)控，提供有效的照明，甚至可以使用電動卷簾門，提高罐籠的自動化程度，從而減少罐籠對井下勞動力的需求，因此

3、具有一定的理論和現(xiàn)實意義。
　　本文將圍繞能量的儲能與利用進行開展，主要思路為發(fā)電—存儲—利用。首先從目前的技術(shù)需求分析開始，對罐籠能量回收可行性進行分析。接著對不同的儲能方式進行分析，通過比較儲能方式的特點、特性等，最終選取超級電容器加鉛酸蓄電池的復(fù)合電源的形式作為系統(tǒng)的儲能單元。接著分析了罐籠的運行狀態(tài)，從不同模式分析了各個電路所處的工作狀態(tài)，從需求出發(fā)，分析了各電路的使用功能，以及相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，接著計算相關(guān)參數(shù)。
　

4、　通過使用 MATLAB、PSIM、Saber等仿真軟件對系統(tǒng)進行了相應(yīng)的分析，對各電路模塊的功能進行了驗證。而為了滿足系統(tǒng)的各類需求，使用基于 DSP的控制電路，配合相應(yīng)的外圍電路構(gòu)成整個控制系統(tǒng)。同時對整個系統(tǒng)控制方法以及軟件設(shè)計思路進行的相關(guān)分析。
　　最后搭建實驗電路，并對系統(tǒng)主要的電路模塊進行測試。主要從儲能單元開始入手，測試了超級電容器模組以及蓄電池的充、放電電路，功率輸出入電路的相關(guān)測試。最終結(jié)果表明該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對