目前礦用電機(jī)車永磁同步電機(jī)多采用傳統(tǒng)機(jī)械式傳感器檢測轉(zhuǎn)子位置,但是機(jī)械式傳感器價(jià)格昂貴、安裝麻煩、維修困難,且煤礦井下環(huán)境惡劣、巷道狹窄,不利于機(jī)械式傳感器的使用。無傳感器技術(shù)能夠克服傳統(tǒng)機(jī)械式傳感器的缺點(diǎn),檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子位置,而且礦用電機(jī)車工作時(shí)運(yùn)行緩慢、速度平穩(wěn),為無傳感器技術(shù)的應(yīng)用提供了方便�；诖�,本文對礦用電機(jī)車永磁同步電機(jī)零低速、中高速以及全速范圍條件下的無傳感器技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究。針對礦用電機(jī)車零低速工作時(shí),電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角難檢測的問題,研究了基于高頻脈振信號注入法的無傳感器技術(shù),通過仿真分析驗(yàn)證了其良好的控制效果。由于系統(tǒng)響應(yīng)慢,對濾波環(huán)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)。由于轉(zhuǎn)速大幅頻繁波動(dòng),采用了滑模速度控制器來代替PI調(diào)節(jié)器。仿真結(jié)果表明,基于滑模控制器的改進(jìn)高頻脈振信號注入法大大的提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。針對礦用電機(jī)車中高速工作時(shí),滑模觀測器法有抖振的缺點(diǎn),擴(kuò)展卡爾曼濾波法需要龐大計(jì)算量的問題,研究了基于模型參考自適應(yīng)法的無傳感器技術(shù),通過仿真分析驗(yàn)證了其良好的控制效果。針對轉(zhuǎn)速波動(dòng)大的問題,改進(jìn)了自適應(yīng)律結(jié)構(gòu);同時(shí)由于系統(tǒng)突加負(fù)載后,抗擾動(dòng)性差的問題,加入了簡化一階自抗擾控制器。仿... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

CTY/CTL系列礦用電機(jī)車外觀圖

CTY25 2.5 6.13 4.54 2.3×0.91×0.320.65 永磁同步電機(jī)機(jī)械+電動(dòng)CTY5 5 12.26 7 2.96×1.12×0.210.85 永磁同步電機(jī)機(jī)械+電動(dòng)CTY8 8 19.62 7.8 4.8×1.36×0.4351.15 永磁同步電機(jī)機(jī)械+電動(dòng)從表中可以看出礦用電機(jī)車的體積比較大，工作時(shí)車速比較低，為無傳感器技術(shù)的應(yīng)用提供了便利。1.2.2 永磁同步電機(jī)研究現(xiàn)狀根據(jù)永磁體安裝在轉(zhuǎn)子上的位置不同，永磁同步電機(jī)可以分為三種類型：面貼 式 永 磁 同 步 電 機(jī) （ Surface-mounted Permanent Magnet SynchronousMotor,SPMSM ） 和 嵌 入 式 永 磁 同 步 電 機(jī) （ Embedded Permanent MagnetSynchronous Motor，EPMSM）以及內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)（Interior PermanentMagnet Synchronous Motor,IPMSM）[18]。這三類電機(jī)的結(jié)構(gòu)如下圖 1-2 所示：

表 1-3 三種結(jié)構(gòu)類型的永磁同步電機(jī)性能比較Table 1-3 Three Structural Types of Permanent Magnet Synchronous Motor PerformanceComparison面貼式 嵌入式 內(nèi)埋式優(yōu)點(diǎn) 制造簡便，應(yīng)用廣泛，數(shù)學(xué)模型簡單結(jié)構(gòu)可靠性增加 結(jié)構(gòu)十分堅(jiān)固，結(jié)構(gòu)凸極性明顯缺點(diǎn) 受離心力影響較大 制造工藝和控制策略相對復(fù)雜價(jià)格昂貴，制造麻煩SPMSM 廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)生活中，IPMSM 多應(yīng)用于航空、航天等超高速電機(jī)需求領(lǐng)域。圖 1-1 中三種電機(jī)車采用的都是 TBQ 系列礦用隔爆型永磁同步電機(jī)作為牽引電機(jī)，使用的電機(jī)外形圖分別如下圖 1-3 所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)模型參考自適應(yīng)法的礦用電機(jī)車調(diào)速[J]. 張倩,桂振釗.  工礦自動(dòng)化. 2019(04)
[2]礦用電機(jī)車PMSM脈振高頻信號注入法研究[J]. 桂振釗,張倩.  煤礦機(jī)械. 2019(03)
[3]BLDCM霍爾位置傳感器信號故障診斷及重構(gòu)[J]. 支康儀,武登云,史永麗.  微特電機(jī). 2019(01)
[4]永磁無刷電機(jī)霍爾位置傳感器容錯(cuò)控制[J]. 呂德剛,都澤源,李松.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(02)
[5]淺析煤礦開采對環(huán)境的影響及對策[J]. 楊曉紅.  科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2019(01)
[6]基于虛擬繞組和全階觀測器的五相感應(yīng)電機(jī)無速度傳感器容錯(cuò)控制策略[J]. 彭忠,鄭澤東,劉自程,王奎,李永東.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(21)
[7]外轉(zhuǎn)子表貼式永磁同步電機(jī)永磁體徑向吸力分析計(jì)算[J]. 曹晴,周石,王冬梅.  防爆電機(jī). 2018(06)
[8]基于MRAS的感應(yīng)電機(jī)無傳感器控制策略優(yōu)化[J]. 張偉偉,肖飛,李超然,麥志勤.  海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(03)
[9]脈振高頻電壓注入SPMSM無位置傳感器控制的估計(jì)誤差分析與抑制方法[J]. 劉兵,周波.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(14)
[10]改進(jìn)滑模變結(jié)構(gòu)的礦用機(jī)車無刷直流電機(jī)穩(wěn)定性研究[J]. 呂常智,曹廣輝.  煤炭技術(shù). 2018(05)

博士論文
[1]電動(dòng)汽車用內(nèi)置式永磁同步電機(jī)的研究[D]. 胡耀華.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]永磁同步電機(jī)無傳感器矢量控制技術(shù)研究[D]. 陸婋泉.東南大學(xué) 2016
[3]礦用電機(jī)車的永磁同步電機(jī)控制關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鄭昌陸.上海大學(xué) 2013

碩士論文
[1]混合動(dòng)力車用電機(jī)無傳感器矢量控制的研究[D]. 柏躍程.安徽理工大學(xué) 2017
[2]全速度范圍內(nèi)PMSM無傳感器轉(zhuǎn)子位置估算研究[D]. 郭穎穎.河北科技大學(xué) 2017
[3]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波PMSM無位置傳感器矢量控制[D]. 鄒薇.湖南大學(xué) 2017
[4]電動(dòng)車用永磁同步電機(jī)低速無傳感器矢量控制研究[D]. 徐相帥.湖南大學(xué) 2017
[5]礦用超級電容電機(jī)車永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 董晨露.安徽理工大學(xué) 2016
[6]礦用無刷直流電機(jī)車的調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 張貴生.安徽理工大學(xué) 2016
[7]同步電機(jī)無位置傳感器控制系統(tǒng)研究[D]. 禹繼賢.浙江大學(xué) 2016
[8]異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的效率優(yōu)化研究[D]. 張曉麗.湖南大學(xué) 2016
[9]基于高頻信號注入法的永磁同步電機(jī)無速度傳感器控制[D]. 李寧.北京理工大學(xué) 2015
[10]永磁同步電機(jī)無傳感器控制技術(shù)研究[D]. 龐晴晴.中國礦業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3127677