根据电牵引支架搬运工作特性和结构特点,研究对比了永磁无刷直流电机和交流变频电机、防爆锂电池电源装置和防爆特殊型铅酸电池电源装置对该支架车的适应性,通过采用牵引变频闭环转矩矢量控制技术和油泵变频节能策略,使国产电牵引铲板式支架搬运车电气系统达到了进口产品的性能,该系统元部件分别在传动试验台和随整车在煤矿井下进行了试验并通过验收。结果表明:国产电牵引铲板式支架搬运车电气系统实现了车辆下坡回馈制动、上坡稳定驱动,具有过载能力强、简单可靠、故障率低、效率高、绿色节能的特点,可有效降低煤矿井下的废气、噪音污染。

为提高电动机在空载或轻载状态下的运行效率,达到节能降耗的目的,研制了一套基于永磁同步电动机变频调速的带式输送机的控制系统,阐述了该系统的结构。与传统的带式输送机控制系统相比,该系统在节能效果、重载启动、后期维护等方面有明显改善,为我国煤炭工业的节能降耗提供了技术和装备支持。

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。

针对采用传统直流调速系统的矿用电机车在实际运行过程中存在维护量大、故障率高等问题,设计了一种基于永磁同步电动机的矿用电机车交流调速系统。该系统以TMS320F28335为控制核心,配合电流采样、转速测量等外围电路,采用直接转矩控制策略,实现了对电机车的高精度控制。实验结果表明,该系统调速性能良好、动态响应速度快、维护量低。

在直流调速原理的基础上,基于Matalab中的Simulink工具箱对矿用电机车的双闭环直流电动机调速控制系统进行仿真研究。采用面向控制系统传递函数建模的方法建立了系统模型,得到仿真波形,从而验证模型和调节器参数的正确性。极大限度降低了矿山电机车的设计制造成本。

可控硅脉冲调速方式具有启动牵引力大,调速均匀,无电能损耗,能实现无级启动等特点,极大地改善了矿用电机车的启动和调速性能。但在可控硅脉冲调速过程中出现的失控现象,常会使电机车损坏或者造成运输事故。因此,分析脉冲调速中的失控故障现象,并且采取相应的处理措施,才能保证矿用电机车的正常运行,以实现煤矿的安全生产。

为提高煤矿蓄电池机车调速系统在恶劣环境下的可靠性和效率,设计了一种基于ARM的矿用蓄电池机车调速系统。首先介绍了调速控制系统的总体结构框图,该调速系统采用STM32F407ZET6芯片为核心处理单元,实现了调速系统的双闭环数字控制。其次,介绍了调速系统的各个硬件组成部分的功能和模块设计,在此基础上采用程序流程图以及程序相结合的方式对系统的软件部分进行了设计。最后通过样机进行了实验验证。

对矿用蓄电池电机车直流调速系统和交流调速系统进行对比,就当今交流调速的主流技术方案进行讨论,重点分析采用交流调速系统后,矿用蓄电池电机车在调速系统性能及经济效益上的巨大差异。

研究了基于TMS320F2808的矿用提升机变频调速系统。通过TMS320F2808芯片快速实时处理能力和强大的运算能力,解决了矢量控制复杂算法的难以实现问题,完成了一个全数字化矢量控制调速系统,实现了矿用提升机的数字化控制。实验结果表明,系统具有响应速度快、动静态性能良好、可靠性高等特点。

针对目前国内矿用绞车自动化程度和控制精度不满足需求的行业现状,对矿用绞车的调速系统进行了研究。阐述了矿用绞车的调速原理和智能调速系统的设计方案,介绍了硬件、软件组成和系统功能特点。实践表明,智能调速系统控制精度高、显示直观、参数设置方便、稳定安全。