一、用微型计算机计算矿用电动机的工作特性(论文文献综述)
吕晨悦[1](2020)在《空压机智能控制系统及远程监控技术的研究》文中提出空压机是一种压缩气体的设备,广泛应用于国民经济和国防等众多领域,特别是在食品、化学和制药业,对空压机系统的控制更为严苛。空压机系统为复杂的高阶、非线性系统,难以确立其精准的数学模型,且空压机一般都采用PLC控制器中的PID算法进行控制,而传统的PID控制算法原理简单,对于常规系统能够进行有效地控制,但对于数学模型难建立、非线性、多变的空压机系统,PID算法无法达到理想的控制状态。本文针对PID控制缺陷,提出将具有无需数学模型且能够模拟人类控制策略的模糊算法与PID相结合,设计出基于模糊-PID的空压机控制系统。但模糊算法中模糊规则库过于依赖专家经验,因此本文提出了将自学习能力强、非线性表达能力强的BP神经网络与模糊算法相结合,设计出基于模糊神经网络-PID的空压机控制系统。为了能够提高系统的收敛速度,本文提出将结构简单、收敛效率高的鸡群算法与PID算法相结合,设计出基于鸡群-PID的空压机控制系统。实验方面,本文利用MATLAB软件对设计的三种智能空压机控制系统进行仿真分析,同时利用S7-1200PLC的编辑模块,将模糊神经网络-PID算法写入其中,通过实际测试,实现了对两种不同型号空压机的有效控制。研究结果表明:基于鸡群-PID控制器的智能空压机控制系统,系统响应速度最快,而基于模糊神经网络-PID控制器的智能空压机控制系统控制出口压力效果最佳,能耗最低。空压机系统复杂多变,且其工作环境恶劣,不利于工作人员对空压机进行及时的故障预警、维修,因此对于空压机远程监控技术的研究一直是行业热点。本文对空压机的远程监控技术进行了研究,在了解空压机远程监控技术基本理论的基础上,给出空压机远程监控的总体结构以及通讯网络结构,并利用Lab VIEW,设计出远程监控上位机的控制界面,实现了对空压机的实时监控。
贾清华,李兰亭[2](2019)在《矿用电动机温度变化率控制技术的研究与应用》文中指出阐述了矿用大型电动机定子温度变化率对电动机定子绝缘损害的机理,开发了定子绝缘在线监测的防爆型温度变化率控制装置,实现了对具有定子温度控制装置的矿用大型电动机在启停阶段的监测和保护,延缓了电动机定子的绝缘因温度骤变引起的损害,延长了电动机的使用寿命。
郭林[3](2019)在《计及趋肤效应的鼠笼电动机转子断条及无载测试研究》文中认为鼠笼感应电动机因其结构简单、价格低廉、可靠性高、使用方便以及能适用于各种复杂的工况等特点,被广泛应用于工农业生产中。中大型鼠笼电动机一般采用深槽、双鼠笼等转子槽型,利用趋肤效应增大启动转矩,降低启动电流。尽管利用趋肤效应可以很大程度上改善电动机启动性能,但也带来了一定的负面作用,例如,增大了建立双鼠笼电动机转子断条模型的难度;使得双鼠笼电动机外笼断条较难识别,判断断条数量难上加难;影响了鼠笼电动机无载测试的准确程度等。本文以分层法为解决趋肤效应的基本方法,贯穿全文,研究了计及趋肤效应的双鼠笼电动机建模,转子断条稳态暂态分析及故障诊断,研究了趋肤效应对无载测试影响及在不增加成本情况下提高无载测试准确程度的方法。本文首先使用分层法对双鼠笼电动机转子稳态电流分布特性进行了研究,提出了共端环型与独立端环型双鼠笼电动机转子电流分布的统一计算方法,量化分析了算例电动机不同转差率下的转子电流分布规律,同时通过对比发现采用独立端环型还是共端环型模型对双鼠笼电动机转子稳态电流分布特性影响不大,为后文简化双鼠笼电动机转子模型提供理论基础。对双鼠笼电动机转子模型进行了合理简化,提出了基于等效深槽的计及趋肤效应的双鼠笼电动机转子多回路模型。忽略端环结构对转子电流分布的影响,独立端环与共端环型双鼠笼电动机统一用共端环转子模型,使用等效深槽阻抗代替原有上、下笼各自阻抗,使用分层法对不同断条状态等效深槽参数进行计算,建立基于等效深槽的双鼠笼电动机多回路方程,模型方程维数与单鼠笼电动机相当。讨论了不同断条情况下多回路方程结构及参数的修正。研究了基于等效深槽双鼠笼电动机多回路模型的转子稳态电流计算方法。对四种不同断条情况下双鼠笼电动机转子电流分布规律进行了仿真分析。结果表明,当双鼠笼电动机上笼断条时,与断条位置相邻槽中上笼电流高于其他槽中上笼电流,断条处下笼电流明显高于非断条处下笼电流,断条中心位置下笼电流最大;下笼断条时,断条处上笼电流高于非断条处上笼电流,且随着转差率增大这种表现更加明显。首次发现,断条所在极以外的槽总电流及上、下笼电流,均以1极为周期呈正弦规律分布,波峰位于距断条处0.5极、1.5极、2.5极、3.5极处,波谷位于距断条处1极、2极、3极处,且堵转运行时比额定运行时振幅大,该正弦分布振幅与故障特征比值呈正相关性,其振幅大小反映了转子电流不平衡程度大小;当上笼一根导条断裂后最易发生断条的位置为与断条位置相邻两槽中上笼导条,其次是正弦分布波峰处的上笼导条;当下笼一根断条后,最易发生断条的位置为断条槽上笼;上笼断条故障特征比值与转差率s基本呈递增关系,而下笼断条故障特征比值与转差率s基本呈递减关系。为了研究转子断条情况下双鼠笼电动机的启动过程,本文提出使用分层法将需考虑转子导条趋肤效应的双鼠笼电动机转子模型转变为无趋肤效应的多鼠笼结构转子模型,首次建立了计及趋肤效应的双鼠笼电动机多回路暂态模型。将该模型用于双鼠笼电动机拖动系统空载试车启动过程暂态分析,提出使用同步提取短时傅里叶变对双鼠笼电动机定子启动电流进行时频分析的方法,在此基础上,定义了用于判别早期上、下笼断条及上笼半极内连续断条根数的幅频面夹角,当幅频面夹角为负值时,双鼠笼电动机发生下笼断条故障;当幅频面夹角为正值时,双鼠笼电动机发生上笼断条故障,上笼连续断条数越多,幅频面夹角越大。定义了可以判断上笼导条大致断裂数目的时频面夹角,断条数越多,时频面夹角越大。研究了趋肤效应对无载测试的影响,发现趋肤效应使得无载测试所得转差率、过载系数增高,效率降低,采用圆图法测试所得功率因数增高,采用等值电路法所得功率因数降低。针对该问题,提出了一种虚拟变频软件算法,对原有无载测试设备进行了改造,使用所得基于虚拟变频技术的无载测试系统对三种不同规格防爆电动机进行了无载测试。测试结果表明,虚拟变频技术能够在不增加硬件成本的情况下,提高无载测试准确程度。
何艳杰[4](2018)在《矿用直流电机车斩波调速系统励磁方式研究》文中指出目前,直流PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)斩波调速方式依靠其简单易行、启动平稳、调速宽广而平滑、保护功能周全等优点,被绝大多数煤矿企业运用于矿用电机车调速与运输上。然而,此调速方式的矿用电机车大都采用电机串励方式进行驱动的,其在煤矿巷道长期的运行控制过程中具有调速性能不理想、抗干扰能力差、电机特性较软等问题,而且不能同时拥有良好的启动性能、调速性能以及动态性能。因此对矿用直流电机车PWM调速系统的研究和对在此系统基础上的不同励磁方式下矿用直流电机车的运行性能,来探究更适于矿用直流电机车作业条件的励磁方式的研究是不可或缺且具有重要意义的。本文对现有系统进行了重新设计与优化,主要包括:主电路采用IGBT组成的H桥式电路对电机实施控制;利用单片机代替原有的模拟芯片产生PWM波形;设置多路隔离保护与故障保护等,以上改进使得系统更加完善、抗干扰能力增强、体积小且能耗低、使用寿命延长以及调速性能有了进一步的提高。本文首先详细分析了PWM斩波调速原理,对三种(他励、并励、串励)励磁方式下的直流电动机的工作特性进行了对比与分析;其次,建立了直流PWM调速系统仿真模型,并结合矿用直流电机车运行条件,对其在三种不同励磁方式下的运行性能(包括启动性能、调速性能、动态性能)进行了仿真对比分析,探究了更适于矿用直流电机车运行工况的励磁方式;最后,详细叙述了对新型直流PWM调速控制系统的软硬件设计,搭建了实验平台,并通过实验验证,表明了整个调速系统具有稳定性、可行性、实用性以及研究成果的正确性。
党蒙[5](2016)在《矿用防爆电动车异步电机控制策略研究》文中研究说明随着高产高效的现代化矿井建设,矿用防爆电动车凸显出零排放、噪声低等优点,与防爆柴油车相比在环保和节能方面具有优势明显,而煤矿井下运行环境对车辆的控制策略有着特殊要求。为了适应井下的运输环境,论文设计出适合矿用电动车的电机控制策略,开展以下工作:(1)基于矿用防爆电动车特点,确定出防爆电动车整体结构以及布局,并对其动力系统进行匹配,得出合理的电动车电机、蓄电池参数及型号,利用Cruise软件对整车系统进行建模与动力性能仿真。(2)以交流异步电机为对象,研究其矢量控制原理,按照转子磁场的定向控制,对磁链进行观测,在Matlab/Simulink软件下建立转子磁链的电流模型和电压模型,通过仿真结果确定基于转子电流模型的闭环控制方案。(3)根据电动车在煤矿井下的行驶特点,设计出基于磁链闭环反馈的矢量控制算法,在Matlab/Simulink环境下建立矢量控制算法模型并进行仿真,得到电机运行效果图,验证方案的正确性和有效性。(4)搭建实验台并进行实验验证,通过实验结果与仿真结果的对比分析,所设计矢量控制策略可有效提高电机的转矩输出能力以及转矩的响应速度。
李令德[6](2014)在《矿用提升机在线监测系统研究》文中进行了进一步梳理矿用提升机是矿山最重要的设备之一,它的可靠运行直接关系到矿山的安全生产和经济效益。我国从直接引进矿用提升机以来,已经经历了多代产品的更替,目前的矿用提升机在结构上和安全上都有了很大的进步,但是因为设备本身存在的缺陷,以及在生产和管理环节出现的疏忽,矿用提升机不可避免的存在不同程度的安全隐患。通过在线检测可以对矿用提升机的运行状况进行了解,而目前的检测手段大多数是对单一参数单任务的测试,研究一种对矿用提升机运行过程中的多参数同时监测系统变得尤为重要。本论文通过PLC技术,采用先进的传感器,再搭配功能强大的分析软件,将矿用提升机运行过程中的五个关键参数进行同时监测,及时掌握它的运行状况,为安全生产提供可靠保障。本文主要完成如下工作:首先,介绍了矿用提升机在我国的发展历程。对不同时代出现的提升机的结构特点、原理和运行特点进行了详细分析。矿用提升机在发展中,不断的去改正本身存在的隐患,不断的得到优化,逐渐实现了智能化、自动化。但是因为矿山的环境条件非常恶劣,从业人员尤其是湖南的矿山从业人员技术水平普遍低下,导致对设备的维护、管理以及更新不到位,使得矿用提升机的安全隐患不可避免的存在。因此,提出了对矿用提升机的运行状况进行在线监测,通过智能化的软件自动监控其状况,及时发现安全隐患。其次,根据系统研究的要求,运用安全监测技术理论,结合《煤矿安全规程》的规定,对矿用提升机的检测对象进行了具体分析,提出了在运行过程中需要监测的五个关键参数,在此基础上完成了矿用提升机在线监测系统模型的建立。再次,完成了提升机在线监测系统硬件构造设计,详细地分析了监测系统所采用的硬件以及软件实现方法,重点解决矿用提升机运行过程中的主要问题,发现早期隐患,及时排查保障矿用提升机的安全运行。然后,通过采用PLC控制理论,结合基于梯形图语言的编程方法,实现了监测系统对数据的采集和分析。通过上位机控制软件,将采集的数据进行综合分析,实现自动判断矿用提升机的运行状况。最后,对本文研究中尚存在的不足进行了分析总结,并对矿用提升机监测系统的发展方向进行了展望。
亓玉刚[7](2010)在《智能型矿用多功能低压电子保护器综合自动化测试系统的研究》文中指出随着煤矿现代化生产与安全生产的发展,各种矿用电气设备如电子保护插件,真空交流接触器以及矿用电动机的故障检测已经越来越重要。本文设计了智能型矿用多功能低压电子保护器综合自动化测试系统,系统功能齐全,手动测试与自动测试相结合,具有很强的实用价值与经济价值。综合自动化测试系统硬件部分主要有综合测试台,工控机,大电流发生器,液晶显示屏和打印机组成。工控机与综合测试台之间通过研华数据采集板卡和ISA总线,PCI总线通讯。系统采用研华数据采集板卡采集系统所需的开关量信号与模拟量信号。软件部分主要采用功能强大,便于操作的MCGS组态软件实现。系统主要测试电子保护插件的各种保护功能,从而确定插件是否故障;此外,系统还能够测试真空接触器的参数与触点动作同步性,并且还能够测试电动机的参数,以便确定设备是否故障。综合自动化测试系统不仅能够测试矿用电气设备的故障,还能够大体确定设备的故障部位以及方向。为此,本文详细阐述了故障诊断理论和故障诊断技术。结合目前比较先进的现代故障诊断技术—故障树诊断,采用建立故障树模型的方法诊断电子保护插件的故障,进而以照明综合电子保护装置的短路保护出现故障的状况加以分析说明;并且采用智能故障诊断技术中的模糊故障树的方法对电动机进行故障预测与故障诊断,给出了故障树,还根据经验给出了电动机各部分故障发生的概率。综合测试系统现在已研制成成品,运行良好,但在综合性与自动化程度方面还需要一定提高。
徐晓宇[8](2008)在《变频器在煤矿提升机中的应用及研究》文中认为随着电力电子技术的发展,电动机的控制也得到了空前的发展,原来以直流电机为主要控制对象的时代已经被取代。取而代之的是交流电机,交流电机与直流电机相比有其天然的优势即:成本低、过载能力强、操作简单、易于控制等等。但是交流电机又有自己一个明显的缺点就是不易调速。为了解决交流电机不易调速的缺点研究人员经过长时间的研究终于找到了比较好的解决方法,这就是变频调速。于是变频器便成了交流电机控制中一个比较核心的部分,因为它的好坏直接关系整个控制系统的性能。于是采用什么样的控制方案设计变频器便成了异步电动机调速设计当中非常重要的问题。20实际70年代,电子晶体管的开发成功,为变频调速技术的开发、发展和普及奠定了基础。随着变压变频技术的实现、矢量控制技术的实现、和现代控制理论的不断完善,使得异步电动机的调速性能得到了空前的改善。另外计算机技术和大规模集成电路的飞速进步,极大地简化了实施SPWM及矢量控制的方法,增强和扩展了变频器的功能,使变频调速技术得到了迅猛的发展。另外一些比较先进的控制算法也在不断的发展和优化。如今模糊控制理论已经在很多场合得到应用,并且越来越得到开发人员的重视。模糊自适应PID控制算法是一种比较完备的算法,模糊自适应PID有很多优点,比如在控制系统中动态性能好、调节时间短、没有超调等。目前,虽然鲜有变频器采用模糊自适应PID控制的,但从模糊自适应PID算法的优点来看,它一定会被越来越多的应用到变频器的控制当中。本文依据现有矿用设备对整个矿用提升机系统进行了深入的研究和改进。重点研究了变频器的设计,通过采用模糊自适应PID控制算法对变频器进行控制,并分别用模糊自适应PID控制算法和普通PID控制算法对变频器系统进行了仿真,结果证明采用模糊自适应PID控制算法有明显的优点。优点如下:1)、模糊参数自适应PID控制比常规PID控制具有良好的动态性能,如上升时间、调节时间都比较短,而且无超调;2)、在仿真过程中,当有参数发生变化时,模糊参数自适应PID控制比常规PID控制可以明显地改善控制系统的动态性能;3)、本文使用的模糊参数自适应PID方法控制效果好、易于实现,便于工程应用,与常规PID控制相比,不仅对被控参数变化适应能力强,而且在对象模型结构发生较大改变的情况下也能获得较好的控制效果。所以,如果能将模糊自适应PID控制应用于实际的变频器控制当中对于提高变频器的性能是非常有效的。另外本文还重点介绍了对矿用提升机系统中的改进,其中包括对测速故障保护的设计,触摸屏进一步人性化设计并取得了很好的效果。
薛锋[9](2008)在《矿用隔爆变频调速电机的设计及温度场研究》文中指出随着电力电子技术的发展,变频调速异步电动机越来越广泛地应用到各种工业领域,其中不乏在矿山、石化等易燃易爆环境中的应用。而变频调速系统的使用也给电力电子与电气传动学科带来了新的研究课题,即在变频器供电下矿用隔爆异步电动机的设计、分析与温度场研究。本文从变频调速异步电动机的设计出发,首先将传统异步电动机的设计方法与变频调速异步电动机的设计方法进行了比较。指出了传统异步电动机设计方法在变频调速异步电动机设计中存在的局限性。通过对一台40kW矿用隔爆变频调速异步电动机的设计,分析了如何选取额定点,如何选取电机的参数来满足机械负载的要求。由于变频调速异步电动机在不同的频率点下运行时,异步电动机的过载能力不尽相同。为此,对在不同频率点下的变频调速异步电动机最大转矩倍数进行了数值计算。分析了不同气隙高度对电机性能的影响,计算了电机在不同气隙下的稳态性能,得出与工厂实际相符合的结论。在温度场的计算中,针对所设计矿用隔爆变频调速异步电动机的温度场分布进行了仿真计算研究。对仿真的数值分析方法进行了研究,建立了二维热传导模型,分析讨论了温度场计算过程中边界条件的计算和设置。通过有限元软件Ansoft对变频调速异步电动机进行涡流损耗计算。在此基础上,运用有限元法对变频电机的温度场进行了计算,确定了电机的求解域,同时利用流体相似理论,给出了定、转子表面对流换热系数的计算方法,进而获得电机在不同的频率下的温度分布和电机径向和绕组的多组温度场分布曲线,并用相关理论对所得结果进行分析。通过仿真得出了矿用隔爆变频调速异步电动机在不同频率下运行的温度场差别。这些都为矿用隔爆变频调速异步电动机的设计提供了有力的设计依据,具有一定的参考价值。
刘俊卿[10](2006)在《矿用电动机智能综合保护装置的设计》文中指出本论文所研究的是一种矿用电动机智能综合保护装置的设计。介绍了电动机保护的国内外发展动态,阐述了矿用电动机的故障特征,研究了矿用电动机的四种故障(过载、短路、断相及漏电)及其保护原理。设计了以8051单片机为主控芯片的智能综合保护装置。具体进行了信号输入电路、人机接口电路、保护驱动电路、CPU系统主控电路和通信电路的硬件设计。本文还针对人机接口电路、CPU主系统电路和通信电路,设计了实用的系统软件。保护装置实现了对过载、短路、断相和漏电故障的实时监控和保护。本论文的创新点是添加了通信电路,实现了上位计算机(PC机)与智能终端之间的远程通信。在通信电路中,考虑到上位计算机与8051单片机的通信接口类型以及两者之间的传输距离很大(最大有几千米),选择了CAN总线作为8051单片机与上位计算机之间的通信方式,实现了远距离及时、准确、稳定的通信。然后进行了实验工作的介绍。首先介绍实验调试步骤,接着针对过载、短路、断相及漏电保护作了实验检验并得出实验结果,结果表明,此保护装置的各项功能达到了设计指标。最后得出全文的结论,总结了本保护装置功能及特点,指出了今后的研究方向。
二、用微型计算机计算矿用电动机的工作特性(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用微型计算机计算矿用电动机的工作特性(论文提纲范文)
(1)空压机智能控制系统及远程监控技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景和研究意义 |
1.1.1 空压机控制系统 |
1.1.2 智能控制理论 |
1.2 空压机的国内外研究现状 |
1.2.1 国内外对空压机控制系统的研究 |
1.2.2 国内外对空压机远程监控系统的研究 |
1.3 本文的研究内容与方法 |
第二章 空压机系统概述 |
2.1 空压机的分类 |
2.1.1 容积式空压机 |
2.1.2 速度式空压机 |
2.2 空压机系统简介 |
2.2.1 普通空压机系统 |
2.2.2 智能空压机系统 |
2.3 空压机压缩工艺流程 |
2.4 空压机系统的控制要求 |
2.5 本章小结 |
第三章 智能控制算法的研究 |
3.1 模糊神经网络PID算法的研究 |
3.1.1 PID算法 |
3.1.2 模糊算法 |
3.1.3 BP神经网络 |
3.1.4 模糊PID算法 |
3.1.5 模糊神经网络PID算法 |
3.2 鸡群算法的研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 智能控制算法在空压机系统中的应用 |
4.1 模糊PID控制器设计 |
4.1.1 模糊控制器设计 |
4.1.2 模糊PID控制器设计 |
4.2 模糊神经网络PID控制器设计 |
4.3 CSO-PID控制器设计 |
4.4 仿真实验 |
4.5 实际测试 |
4.6 本章小结 |
第五章 空压机远程监控系统的研究 |
5.1 空压机远程监控系统的设计 |
5.1.1 远程监控的硬件结构 |
5.1.2 远程监控的软件结构 |
5.1.3 基于Lab VIEW平台的空压机监控 |
5.2 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文研究内容和总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
致谢 |
(3)计及趋肤效应的鼠笼电动机转子断条及无载测试研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题背景和意义 |
1.2 鼠笼型电机故障数学模型研究现状 |
1.3 鼠笼型电机测试技术的研究现状 |
1.4 鼠笼断条故障机理 |
1.5 感应电机转子故障诊断方法研究现状 |
1.6 目前存在的问题 |
1.7 主要研究内容 |
2 计及趋肤效应的双鼠笼电动机转子电流稳态分布 |
2.1 引言 |
2.2 分层法分析基础 |
2.2.1 分层法概述 |
2.2.2 电流均匀分布矩形导体槽参数求取 |
2.3 双鼠笼电动机等效电路及转子支路分层处理 |
2.3.1 独立端环型双鼠笼电动机转子支路等效变换及分层处理 |
2.3.2 共端环型双鼠笼电动机转子支路等效变换及分层处理 |
2.4 双鼠笼电动机转子稳态电流分布计算 |
2.4.1 独立端环型双鼠笼电动机转子稳态电流分布计算 |
2.4.2 共端环型双鼠笼电动机转子稳态电流分布计算 |
2.4.3 同时适用于两种型式双鼠笼电动机转子稳态电流分布计算 |
2.5 算例分析 |
2.6 本章小结 |
3 计及趋肤效应的双鼠笼电动机转子断条稳态分析 |
3.1 引言 |
3.2 转子回路模型及其简化 |
3.2.1 普通鼠笼型电动机转子回路模型 |
3.2.2 双鼠笼型电动机转子回路模型 |
3.2.3 双鼠笼型电动机转子回路模型简化 |
3.2.4 不同断条情况下等效深槽状态 |
3.3 双鼠笼三相异步电动机电感参数计算 |
3.3.1 定子侧电感参数计算 |
3.3.2 转子侧电感参数计算 |
3.3.3 定转子间互感 |
3.4 计及趋肤效应的转子等效槽参数计算 |
3.4.1 计及趋肤效应的A状态等效槽参数数值计算 |
3.4.2 计及趋肤效应的B状态等效槽参数数值计算 |
3.4.3 计及趋肤效应的C状态等效槽参数数值计算 |
3.5 计及趋肤效应的双鼠笼电动机多回路稳态模型 |
3.5.1 双鼠笼电动机多回路稳态方程 |
3.5.2 不同断条情况下回路方程的修正及其参数确定 |
3.6 基于等效深槽的双鼠笼电动机稳态电流计算 |
3.7 实例仿真 |
3.7.1 不同断条等效深槽参数与转差率关系 |
3.7.2 上笼断条转子电流分布情况 |
3.7.3 下笼断条转子电流分布情况 |
3.7.4 双鼠笼电动机断条发展趋势 |
3.7.5 不同断条情况下故障特征分析 |
3.8 对比分析 |
3.9 本章小结 |
4 计及趋肤效应的双鼠笼电动机转子断条故障诊断 |
4.1 引言 |
4.2 区分上、下笼断条及判断断条根数可行性分析 |
4.2.1 区分上、下笼断条可行性分析 |
4.2.2 判断故障严重程度 |
4.3 计及趋肤效应的双鼠笼电动机鼠笼断条模型 |
4.3.1 用于电动机暂态分析的分层法 |
4.3.2 双鼠笼电动机转子侧多回路模型 |
4.3.3 双鼠笼电动机多回路方程及运动方程 |
4.3.4 鼠笼断条情况下的回路方程修正 |
4.4 同步提取短时傅里叶变换SESTFT |
4.5 仿真实验 |
4.5.1 对比验证 |
4.5.2 双鼠笼电动机早期断条识别及根数判断 |
4.5.3 上笼连续与非连续断条数判别 |
4.6 本章小结 |
5 趋肤效应对无载测试的影响及虚拟变频技术的应用 |
5.1 引言 |
5.2 无载测试简介 |
5.2.1 圆图法 |
5.2.2 等值电路法 |
5.3 趋肤效应对鼠笼型电动机无载测试的影响 |
5.3.1 趋肤效应对阻抗参数的影响 |
5.3.2 对转差率的影响 |
5.3.3 对功率因数的影响 |
5.3.4 对效率的影响 |
5.3.5 对过载系数的影响 |
5.4 基于虚拟变频技术的无载测试系统 |
5.4.1 原始阻抗参数的求取 |
5.4.2 转子笼条电阻r_s、槽漏抗x_s与转差率s关系式的求取 |
5.4.3 去趋肤效应后电阻、电抗参数以及堵转参数的求取 |
5.4.4 基于虚拟变频技术的鼠笼电动机无载测试系统 |
5.5 虚拟变频技术的应用 |
5.5.1 虚拟变频技术在圆图法无载测试中的应用 |
5.5.2 虚拟变频技术在等值电路法无载测试中的应用 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录A VIMAT装置 |
附录B 圆图法原理及解析圆图法 |
附录B.1 串联阻抗电路的圆图 |
附录B.2 异步电动机的圆图 |
附录B.3 由圆图法求异步电动机的性能参数 |
附录B.4 由试验方法求异步电机的圆图 |
附录B.5 解析圆图法的数学模型 |
致谢 |
作者简介 |
(4)矿用直流电机车斩波调速系统励磁方式研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 本课题研究的背景及意义 |
1.2 矿用直流电机车调速控制技术发展状况 |
1.3 直流电机的发展概况 |
1.4 论文主要研究工作内容 |
2 矿用直流电机车PWM斩波调速原理 |
2.1 直流斩波调速工作原理 |
2.2 直流电动机H型双极性PWM控制系统 |
2.3 直流电动机的工作特性 |
2.3.1 直流电动机的励磁方式 |
2.3.2 并励/他励直流电动机的工作特性 |
2.3.3 串励直流电动机的工作特性 |
2.4 本章小结 |
3 不同励磁方式下直流电机运行性能仿真对比研究 |
3.1 直流PWM调速系统仿真模型的建立 |
3.2 仿真结果与分析 |
3.2.1 同负载下三种励磁方式的启动性能 |
3.2.2 额定负载下三种励磁方式的调速性能 |
3.2.3 负载突变时三种励磁方式的动态性能 |
3.3 本章小结 |
4 矿用直流电机车PWM调速系统的设计 |
4.1 直流PWM调速系统主电路设计 |
4.2 直流PWM调速系统控制电路设计 |
4.2.1 STC15W4K16S4 单片机概述 |
4.2.2 功率开关器件的选择 |
4.2.3 IGBT驱动电路及其外围电路设计 |
4.2.4 电源电路与蓄电池组电量检测电路设计 |
4.2.5 电流检测电路设计 |
4.2.6 滤波电路设计 |
4.2.7 调速及转向电路 |
4.2.8 电机转速估计 |
4.2.9 实验加载系统设计 |
4.3 系统软件设计 |
4.3.1 主程序设计 |
4.3.2 电压与电流采样 |
4.3.3 电枢电流滤波子程序 |
4.3.4 故障报警中断子程序 |
4.4 本章小结 |
5 实验 |
5.1 实验结果与分析 |
5.1.1 PWM波形测试 |
5.1.2 三种励磁方式下的启动性能实验对比研究 |
5.1.3 三种励磁方式下的调速性能实验对比研究 |
5.1.4 三种励磁方式下的动态性能实验对比研究 |
5.2 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)矿用防爆电动车异步电机控制策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 矿用防爆车辆现状 |
1.2.2 电动车驱动控制方法 |
1.2.3 交流异步电机矢量控制现状 |
1.3 研究内容 |
2 矿用防爆电动车驱系统设计及动力性能分析 |
2.1 煤矿井下工况分析 |
2.2 矿用防爆电动车总体结构 |
2.3 驱动系统总体结构 |
2.3.1 驱动系统布置 |
2.3.2 驱动系统组成 |
2.4 动力系统匹配设计 |
2.4.1 动力参数设计要求 |
2.4.2 电机选型及参数匹配 |
2.4.3 蓄电池选型及参数匹配 |
2.5 整车动力系统仿真 |
2.5.1 利用Cruise建立整车模型 |
2.5.2 仿真结果 |
2.5.3 仿真结果分析 |
2.6 本章小结 |
3 交流异步电机矢量控制算法研究 |
3.1 矢量控制基本原理 |
3.2 矢量控制坐标变换 |
3.2.1 Clarke变换 |
3.2.2 Park变换 |
3.3 三相异步电机数学模型 |
3.3.1 三相静止坐标系下模型 |
3.3.2 旋转坐标系下模型 |
3.4 交流异步电机磁链观测 |
3.4.1 电流模型 |
3.4.2 电压模型 |
3.5 转子磁链模型仿真 |
3.6 本章小结 |
4 交流异步电机矢量控制算法建模及仿真 |
4.1 转速、磁链闭环矢量控制原理 |
4.2 系统仿真模型建立 |
4.2.1 主电路模块 |
4.2.2 坐标变换模块 |
4.2.3 磁链观测模块 |
4.2.4 电流滞环控制模块 |
4.2.5 转矩调节模块 |
4.3 仿真结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 系统调试及结果 |
5.1 试验台搭建 |
5.2 实验结果分析 |
5.3 实验与仿真结果比较 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的专利 |
(6)矿用提升机在线监测系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 提升机发展概述 |
1.1.1 矿用提升机 |
1.1.2 提升机发展现状 |
1.2 课题来源与意义 |
1.2.1 本课题研究背景 |
1.2.2 课题研究意义 |
1.3 课题研究内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 矿用提升机在线监测系统理论与方法 |
2.1 矿山提升系统组成 |
2.2 矿用提升机构成以及特点 |
2.2.1 矿用提升机构成 |
2.2.2 矿用提升机特点 |
2.3 提升机的安全监控技术理论研究 |
2.3.1 经典交流提升系统电气控制线路 |
2.3.2 矿用提升机控制技术 |
2.3.3 矿用提升机 PLC 控制理论 |
2.3.4 监控组态软件技术 |
2.4 本章小结 |
第三章 矿用提升机在线监测系统方案设计 |
3.1 提升机检测对象分析 |
3.2 在线监测系统模型 |
3.3 在线监测系统性能 |
3.3.1 液压油站的压力和温度 |
3.3.2 制动闸瓦的间隙 |
3.3.3 电动机运行时的电流和电压 |
3.4 本章小结 |
第四章 矿用提升机在线监测系统硬件设计 |
4.1 系统概况 |
4.2 网络通讯 |
4.3 系统硬件组态 |
4.4 上位机界面 |
4.5 I/O 接口 |
4.6 传感器 |
4.7 硬件布置方式 |
4.8 本章小结 |
第五章 矿用提升机在线监测系统软件实现 |
5.1 PLC 编程软件 |
5.1.1 编程语言 |
5.1.2 PLC 监测系统流程图 |
5.2 模拟信号的处理 |
5.2.1 模拟量输入模块 |
5.2.2 液压油压力的测量 |
5.2.3 电动机电流的测量 |
5.3 数字信号的处理 |
5.4 PLC 与上位机的通信连接 |
5.5 系统运行与调试 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)智能型矿用多功能低压电子保护器综合自动化测试系统的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究的背景和意义 |
1.2 论文研究的主要内容概述 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 本章小结 |
第二章 智能矿用电子保护插件综合测试系统硬件设计 |
2.1 煤矿用电子保护插件简介 |
2.1.1 几种常见煤矿用电子保护插件 |
2.1.2 煤矿用电子保护插件故障分析 |
2.2 电子保护插件测试系统总体设计 |
2.2.1 电子保护插件测试系统总体设计的思路 |
2.2.2 综合测试台简介 |
2.3 工控机及板卡 |
2.3.1 工控机简介 |
2.3.2 工控机选择及应用 |
2.3.3 系统用采集板卡PCL731 和PCL813B |
2.3.4 采集板卡与工控机间的通讯 |
2.4 电子保护插件测试系统测试 |
2.4.1 插件测试系统测试原理 |
2.4.2 插件测试系统测试电路分析 |
2.4.3 插件测试系统测试过程 |
2.5 JDB 电动机综合保护插件的测试 |
2.5.1 JDB 电动机综合保护插件的测试原理及过程 |
2.5.2 大电流发生器测试 |
2.6 本章小结 |
第三章 真空接触器和电动机参数测试系统的设计 |
3.1 真空接触器 |
3.1.1 真空接触器简介 |
3.1.2 真空接触器的故障分析 |
3.2 真空接触器测试原理 |
3.2.1 真空接触器同步性测试原理 |
3.2.2 真空接触器的参数测试原理 |
3.2.3 真空接触器测试过程 |
3.3 程控耐压仪 |
3.3.1 程控耐压绝缘测试仪简介 |
3.3.2 程控耐压绝缘测试仪的操作程序及步骤 |
3.4 电动机参数测试系统设计 |
3.4.1 矿用电动机参数 |
3.4.2 矿用电机空载试验与短路试验 |
3.4.3 绝缘性能试验方法简介 |
3.4.4 数据拟合技术在电机参数测试试验中的应用 |
3.4.5 最小二乘法 |
3.5 电动机参数测试方法 |
3.5.1 电动机参数测试方法 |
3.5.2 电动机参数测试过程 |
3.6 本章小结 |
第四章 煤矿电子插件测试系统软件设计 |
4.1 MCGS 组态软件 |
4.1.1 MCGS 组态软件说明 |
4.1.2 MCGS 组态软件系统构成 |
4.1.3 MCGS 组态软件工作方式和组态工程 |
4.2 MCGS 调用板卡分析 |
4.2.1 MCGS 板卡调用过程 |
4.2.2 MCGS 板卡调用驱动程序 |
4.3 智能型矿用多功能低压电子保护器综合自动化测试系统的软件设计思路 |
4.3.1 自动操作 |
4.3.2 数据采集与处理 |
4.3.3 综合测试系统添加信号 |
4.3.4 综合测试系统的上位机程序 |
4.4 电子保护插件测试系统软件设计 |
4.4.1 插件测试系统软件整体设计思路 |
4.4.2 插件测试系统软件流程图 |
4.4.3 插件测试系统上位机程序 |
4.4.4 自动测试过程 |
4.5 真空接触器测试系统程序分析 |
4.5.1 真空接触器测试系统测试流程图和上位机程序 |
4.5.2 真空接触器自动测试过程 |
4.6 电动机参数测试过程 |
4.6.1 电动机参数测试过程流程图 |
4.6.2 电动机参数测试的过程 |
4.7 本章小结 |
第五章 故障诊断技术在综合测试系统中的应用 |
5.1 故障诊断技术和故障树 |
5.1.1 故障诊断理论 |
5.1.2 故障诊断技术在国外国内研究状况和进展 |
5.1.3 故障诊断方法 |
5.1.4 故障树诊断 |
5.1.5 故障树的优点及应用 |
5.2 故障诊断理论在综合测试系统中的应用 |
5.2.1 照明电子保护插件应用于故障诊断 |
5.2.2 照明电子保护综合装置的故障树模型以及流程图 |
5.2.3 照明综合保护装置故障分析 |
5.3 模糊故障树在矿用电机故障诊断中的应用 |
5.3.1 矿用电动机的故障与电机故障诊断 |
5.3.2 模糊故障诊断树技术 |
5.3.3 模糊故障诊断树在电机故障诊断中的应用 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士研究生期间发表的学术论文 |
(8)变频器在煤矿提升机中的应用及研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 矿井提升机系统的概述 |
1.2 矿用高压变频器的发展 |
1.2.1 国产高压变频器的发展现状 |
1.2.2 国外高压变频器的发展现状 |
1.2.3 高压变频器的未来发展态势 |
1.3 本文的主要工作 |
1.3.1 本文的研究内容 |
1.3.2 本文的结构安排 |
第2章 矿用提升机电控方案选择 |
2.1 监控系统选型比较 |
2.1.1 上位机的选型比较 |
2.1.2 主控系统的选型比较 |
2.2 拖动控制系统选型比较 |
2.2.1 交流传动系统 |
2.2.2 直流传动系统 |
2.3 提升机电控系统选型 |
2.4 本章小结 |
第3章 变频器控制的研究及变频器的选型 |
3.1 矢量控制的基本原理 |
3.1.1 异步电动机的数学模型 |
3.1.2 坐标变换 |
3.1.3 三相异步电动机在两相坐标系中的数学模型 |
3.1.4 转子磁场定向间接矢量控制系统的基本方程 |
3.1.5 空间矢量脉宽调制 |
3.2 基于模糊自适应整定PID的控制策略研究 |
3.2.1 模糊控制基本原理 |
3.2.2 模糊自适应模糊PID控制原理 |
3.2.3 模糊参数自适应PID控制器的设计 |
3.3 变频器系统原理及选型 |
3.3.1 变频器原理 |
3.3.2 模糊PID变频器系统原理 |
3.3.3 变频器的硬件接线图 |
3.3.4 变频器参数的设置 |
3.4 本章小结 |
第四章 矿井提升机调速系统设计及选型 |
4.1 系统的总体方案设计 |
4.2 监控系统选型设计 |
4.3 PLC硬件选型设计 |
4.3.1 PLC软件设计 |
4.3.2 触摸显示屏选型设计 |
4.3.3 上位机监控软件选型 |
4.4 其它环节的选型设计 |
4.4.1 位置控制系统设计 |
4.4.2 保护系统选型设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 提升机系统系统运行 |
5.1 提升机的工作原理图 |
5.2 提升机的系统运行 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结 |
附录一 |
附录二 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的主要学术论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(9)矿用隔爆变频调速电机的设计及温度场研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的目的和意义 |
1.2 交流调速技术发展的概况 |
1.3 变频调速异步电动机的发展和现状 |
1.4 温度场研究的发展和现状 |
1.5 课题的研究内容 |
第二章 隔爆变频调速异步电机的理论分析 |
2.1 传统异步电动机设计方法 |
2.1.1 传统异步电机的主要尺寸设计公式 |
2.1.2 传统异步电机设计方法的特点和局限性 |
2.2 变频调速异步电机的设计方法 |
2.2.1 变频调速异步电机的主要尺寸设计公式 |
2.2.2 变频调速异步电机转子槽的设计 |
2.2.3 变频调速异步电动机的谐波抑制 |
2.2.4 变频调速异步电机设计方法的特点 |
2.3 传统异步电动机设计方法与变频调速异步电动机设计方法的比较 |
2.4 矿用隔爆变频调速异步电动机的结构设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 40kW隔爆变频调速电机设计实例 |
3.1 额定点的选取 |
3.1.1 机械负载要求和变频器选择 |
3.1.2 额定点选取方案一 |
3.1.3 额定点选取方案二 |
3.2 40kW变频调速异步电动机的设计 |
3.2.1 变频调速异步电动机的尺寸设计 |
3.2.2 变频调速异步电机的电磁设计 |
3.2.3 最大转矩倍数分析 |
3.3 矿用隔爆变频调速电动机结构设计 |
3.3.1 电机绝缘的设计 |
3.3.2 电机隔爆结构设计 |
3.3.3 冷却结构的设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 隔爆变频调速电机二维温度场研究 |
4.1 温度场的基本方程 |
4.1.1 传热学的基本定律和导热微分方程 |
4.1.2 导热微分方程式的边界条件 |
4.2 二维涡流分析理论 |
4.2.1 A-Φ中方程组的导出 |
4.2.2 电机内的功率损耗 |
4.3 温度场相关系数的确定 |
4.3.1 导热系数 |
4.3.2 对流换热系数 |
4.4 矿用隔爆变频调速异步电动机温度场仿真 |
4.4.1 Ansoft电磁场分析软件简介 |
4.4.2 温度场求解结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(10)矿用电动机智能综合保护装置的设计(论文提纲范文)
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 矿用电动机保护的目的及意义 |
1.3 国内、外电动机保护的发展动态 |
1.3.1 国内保护动态 |
1.3.2 国外保护动态 |
1.4 矿用电动机简介 |
1.5 课题研究的主要内容及主要工作 |
2 矿用电动机的故障特征及其保护 |
2.1 矿用电动机损坏的原因 |
2.2 矿用电动机的故障特征 |
2.3 过载故障及保护 |
2.3.1 过载故障分析 |
2.3.2 过载保护的依据 |
2.3.3 过载保护方法 |
2.4 短路故障及保护 |
2.4.1 短路故障分析 |
2.4.2 短路保护的依据 |
2.4.3 短路保护方法 |
2.5 断相故障及保护 |
2.5.1 断相故障分析 |
2.5.2 断相保护的依据 |
2.5.3 断相保护方法 |
2.6 漏电故障及保护 |
2.6.1 漏电故障分析 |
2.6.2 漏电保护依据 |
2.6.3 漏电保护方法 |
3 设计总体方案 |
3.1 研究内容 |
3.2 研究目标及解决的关键问题 |
3.2.1 研究目标 |
3.2.2 解决的关键问题 |
3.3 系统总体结构及保护原理 |
3.3.1 电动机微机保护装置的一般结构介绍 |
3.3.2 本设计保护装置的结构及保护原理 |
4 系统硬件设计 |
4.1 信号输入电路设计 |
4.1.1 电路结构分析 |
4.1.2 主要元器件介绍 |
4.1.3 硬件电路设计 |
4.1.4 小结 |
4.2 人机接口电路设计 |
4.2.1 电路结构分析 |
4.2.2 主要元器件介绍 |
4.2.3 硬件电路设计 |
4.2.4 小结 |
4.3 保护驱动电路设计 |
4.3.1 电路结构分析 |
4.3.2 主要元器件介绍 |
4.3.3 硬件电路设计 |
4.3.4 小结 |
4.4 CPU 主系统设计 |
4.4.1 电路结构分析 |
4.4.2 主要元器件介绍 |
4.4.3 硬件电路设计 |
4.4.4 小结 |
4.5 通信电路设计 |
4.5.1 电路结构分析 |
4.5.2 主要元器件介绍 |
4.5.3 硬件电路设计 |
4.5.4 小结 |
4.6 保护装置防爆外壳材料选择 |
5 系统软件设计 |
5.1 人机接口对话功能的软件设计 |
5.1.1 按键处理功能软件设计 |
5.1.2 日期、时钟设置的软件设计 |
5.1.3 三相电流实时波形显示软件设计 |
5.2 CPU 主系统控制功能的软件设计 |
5.2.1 过载、短路及断相保护软件设计 |
5.2.2 漏电保护软件设计 |
5.3 CAN 总线通信系统软件设计 |
6 实验 |
6.1 实验调试 |
6.2 实验检验 |
6.2.1 过载实验 |
6.2.2 短路实验 |
6.2.3 断相实验 |
6.2.4 漏电实验 |
6.3 实验结论 |
7 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
四、用微型计算机计算矿用电动机的工作特性(论文参考文献)
- [1]空压机智能控制系统及远程监控技术的研究[D]. 吕晨悦. 上海工程技术大学, 2020(04)
- [2]矿用电动机温度变化率控制技术的研究与应用[A]. 贾清华,李兰亭. 人工智能及现代信息技术在煤炭行业的应用2019年学术年会论文集, 2019
- [3]计及趋肤效应的鼠笼电动机转子断条及无载测试研究[D]. 郭林. 中国矿业大学(北京), 2019(04)
- [4]矿用直流电机车斩波调速系统励磁方式研究[D]. 何艳杰. 河南理工大学, 2018(01)
- [5]矿用防爆电动车异步电机控制策略研究[D]. 党蒙. 西安科技大学, 2016(04)
- [6]矿用提升机在线监测系统研究[D]. 李令德. 湖南科技大学, 2014(05)
- [7]智能型矿用多功能低压电子保护器综合自动化测试系统的研究[D]. 亓玉刚. 青岛科技大学, 2010(04)
- [8]变频器在煤矿提升机中的应用及研究[D]. 徐晓宇. 山东大学, 2008(05)
- [9]矿用隔爆变频调速电机的设计及温度场研究[D]. 薛锋. 沈阳工业大学, 2008(02)
- [10]矿用电动机智能综合保护装置的设计[D]. 刘俊卿. 中北大学, 2006(08)