本文選題：混合動力挖掘機(jī)　切入點(diǎn)：回轉(zhuǎn)驅(qū)動　出處：《湖南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動作時間長、能耗大,已成為能量回收研究的重點(diǎn)。采用混合動力驅(qū)動能有效回收制動能量、減小驅(qū)動功率,是實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的重要方式。論文研究了采用永磁同步電機(jī)及超級電容的回轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略。本文首先通過分析混合動力挖掘機(jī)及其回轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,提出了本文研究的混合動力挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu),介紹了其工作原理,并將本文研究的混合動力挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)的工作模式歸納為:超級電容預(yù)充電和回轉(zhuǎn)電機(jī)啟動、勻速、制動四種。為滿足回轉(zhuǎn)驅(qū)動要求,對系統(tǒng)變流器的控制方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。回轉(zhuǎn)電機(jī)和發(fā)電機(jī)均采用矢量控制�；剞D(zhuǎn)電機(jī)變流器的控制目標(biāo)為電機(jī)轉(zhuǎn)速,其電流采用最大轉(zhuǎn)矩電流比控制。發(fā)電機(jī)變流器的控制目標(biāo)可為母線電壓或發(fā)電機(jī)功率,其電流采用id=0的控制方法。雙向D C/D C變換器采用交錯并聯(lián)技術(shù),可實(shí)現(xiàn)恒流控制或恒壓控制。放電電阻器控制母線電壓不超過允許的最大值。其次,對超級電容預(yù)充電和回轉(zhuǎn)電機(jī)啟動、勻速、制動四個過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析,找出了影響直流母線電壓穩(wěn)定的因素;為了提高能量利用率,同時確保直流母線電氣安全,對發(fā)電機(jī)變流器、回轉(zhuǎn)電機(jī)變流器、雙向DC/DC變換器和放電電阻器在不同模式下采取了合適的控制方案,給出了混合動力挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)驅(qū)動系統(tǒng)在四種模式下的協(xié)調(diào)控制框圖。最后,基于Matlab/Simulink仿真平臺搭建了系統(tǒng)仿真模型,通過分析系統(tǒng)的仿真結(jié)果,驗(yàn)證了本文所提的協(xié)調(diào)控制策略的有效性。由于時間有限,工程量較大,目前只對發(fā)電機(jī)、回轉(zhuǎn)電機(jī)和雙向DC/DC變換器的控制策略單獨(dú)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了各自控制策略的正確性。
[Abstract]:The action time of hydraulic excavator slewing mechanism of long, large energy consumption, has become the focus of energy recovery. The drive can effectively recover braking energy using hybrid, decreases the driving power, is an important way to achieve efficient operation. The coordinated control strategy of the permanent magnet synchronous motor and super capacitor rotary drive system. Firstly, through analysis on the status quo of hybrid excavator and rotary drive system, put forward the hybrid excavator driving system structure, introduces its working principle, and the hybrid excavator the drive system work mode as follows: super capacitor pre charging and rotary motor starting, speed, braking for four. To meet the requirements of rotary drive control scheme, the converter was designed. The rotary motor and generator with vector control. The control target motor converter for motor speed, the current using maximum ratio of torque to current control. The control target generator converter for bus voltage or power generator, the control method of id=0. The current D C/D bidirectional C converter with interleaving technology, can realize the control of constant current or constant voltage control. The discharge resistor control bus the voltage does not exceed the maximum permissible. Secondly, uniform of the super capacitor pre charging and rotary motor starting, braking, carried out a detailed analysis of four processes, and finds out the factors affecting the stability of the DC bus voltage; in order to improve the utilization rate of energy, at the same time to ensure the electrical safety of DC bus, generator converter, rotary motor converter, bidirectional the DC/DC converter and the discharge resistor has taken the appropriate control scheme in different modes, gives the hybrid excavator driving system in four Coordinated control diagram mode. Finally, the simulation platform of Matlab/Simulink system simulation model was built based on the simulation results, analysis of the system, to verify the effectiveness of the proposed control strategy. Because of the limited time, a large amount of engineering, at present only on the generator control strategy of rotary motor and bidirectional DC/DC converter separately the analysis of the experimental results, the experimental results verify the correctness of the control strategy.

【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU621

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1710421