發(fā)布時(shí)間：2017-09-07 21:48

  本文關(guān)鍵詞：礦井提升機(jī)能量回收和存儲(chǔ)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 礦井提升機(jī) 罐籠 自動(dòng)化 能量回收 儲(chǔ)能 DSP

【摘要】：連接地上與地下的“咽喉要道”的提升機(jī)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(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵通道,其穩(wěn)定、可靠的運(yùn)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(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要通過(guò)地面機(jī)房對(duì)牽引機(jī)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn),而不能對(duì)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(jī)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(wú)法通過(guò)隨行電纜的方式將電力輸送至罐籠內(nèi)部,使得無(wú)法有效地對(duì)罐籠進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。在類似煤礦等的特殊場(chǎng)合,出于對(duì)安全的考慮,無(wú)法通過(guò)電纜連接的方式,國(guó)家對(duì)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(jī)在上下運(yùn)行的過(guò)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(guò)適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)器件,再將這部分能量供給罐籠,便可實(shí)現(xiàn)對(duì)罐籠實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控,提供有效的照明,甚至可以使用電動(dòng)卷簾門(mén),提高罐籠的自動(dòng)化程度,從而減少罐籠對(duì)井下勞動(dòng)力的需求,因此具有一定的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文將圍繞能量的儲(chǔ)能與利用進(jìn)行開(kāi)展,主要思路為發(fā)電—存儲(chǔ)—利用。首先從目前的技術(shù)需求分析開(kāi)始,對(duì)罐籠能量回收可行性進(jìn)行分析。接著對(duì)不同的儲(chǔ)能方式進(jìn)行分析,通過(guò)比較儲(chǔ)能方式的特點(diǎn)、特性等,最終選取超級(jí)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(chǔ)能單元。接著分析了罐籠的運(yùn)行狀態(tài),從不同模式分析了各個(gè)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(jì)算相關(guān)參數(shù)。通過(guò)使用MATLAB、PSIM、Saber等仿真軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的分析,對(duì)各電路模塊的功能進(jìn)行了驗(yàn)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(gè)控制系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)控制方法以及軟件設(shè)計(jì)思路進(jìn)行的相關(guān)分析。最后搭建實(shí)驗(yàn)電路,并對(duì)系統(tǒng)主要的電路模塊進(jìn)行測(cè)試。主要從儲(chǔ)能單元開(kāi)始入手,測(cè)試了超級(jí)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(cè)試。最終結(jié)果表明該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可回收能量的快速存儲(chǔ)與合理利用,能夠滿足罐籠內(nèi)部的用電需求。
【關(guān)鍵詞】：礦井提升機(jī) 罐籠 自動(dòng)化 能量回收 儲(chǔ)能 DSP
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD534
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題背景11-12
• 1.2 課題的目的和意義12-13
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 課題的主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第二章 礦井提升機(jī)特性與技術(shù)需求分析16-20
• 2.1 礦井提升機(jī)工作簡(jiǎn)介16-18
• 2.2 提升機(jī)的工作特性18
• 2.3 礦井提升機(jī)技術(shù)需求分析18
• 2.4 本章小結(jié)18-20
• 第三章 礦井提升機(jī)能量回收可行性分析20-30
• 3.1 礦井提升機(jī)提升機(jī)能量流向分析20-21
• 3.1.1 礦井提升機(jī)上升過(guò)程的能量流向20-21
• 3.1.2 礦井提升機(jī)下降過(guò)程的能量流向21
• 3.2 礦井提升機(jī)能量回收方案選取21-22
• 3.2.1 礦井提升機(jī)發(fā)電機(jī)安裝可行性分析21-22
• 3.2.2 礦井提升機(jī)能量回收系統(tǒng)主要負(fù)載分析22
• 3.3 礦井提升機(jī)能量存儲(chǔ)方案選取22-29
• 3.3.1 飛輪儲(chǔ)能23-24
• 3.3.2 超導(dǎo)磁儲(chǔ)能24
• 3.3.3 超級(jí)電容器儲(chǔ)能24-26
• 3.3.4 電化學(xué)電池儲(chǔ)能26-28
• 3.3.5 復(fù)合式電源儲(chǔ)能28-29
• 3.4 本章小結(jié)29-30
• 第四章 礦井提升機(jī)能量回收系統(tǒng)工作模式30-36
• 4.1 能量回收系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)30-31
• 4.2 系統(tǒng)工作模式分析31-35
• 4.2.1 罐籠運(yùn)行階段32-33
• 4.2.2 罐籠停止且超級(jí)電容器模組電量充足33
• 4.2.3 罐籠停止且超級(jí)電容器模組電路不足33-34
• 4.2.4 風(fēng)機(jī)正常工作34-35
• 4.3 本章小結(jié)35-36
• 第五章 礦井提升機(jī)能量回收系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)36-68
• 5.1 發(fā)電機(jī)側(cè)整流調(diào)壓電路36-50
• 5.1.1 主發(fā)電機(jī)整流調(diào)壓電路36-46
• 5.1.2 風(fēng)機(jī)整流調(diào)壓電路46-50
• 5.2 超級(jí)電容器模組直流調(diào)壓電路50-53
• 5.3 蓄電池直流調(diào)壓電路53-54
• 5.4 負(fù)載端直流調(diào)壓電路54-61
• 5.4.1 電路結(jié)構(gòu)54-58
• 5.4.3 RCD箝位電路58-61
• 5.5 驅(qū)動(dòng)電路61-64
• 5.6 溫度檢測(cè)64
• 5.7 采樣調(diào)理電路64-67
• 5.8 本章小結(jié)67-68
• 第六章 礦井提升機(jī)能量回收系統(tǒng)仿真分析及軟件設(shè)計(jì)68-77
• 6.1 雙向DC-DC變換器68-69
• 6.2 反饋環(huán)路設(shè)計(jì)69-72
• 6.2.1 PI控制器70-71
• 6.2.2 PI算法設(shè)計(jì)71-72
• 6.3 復(fù)合式電源儲(chǔ)能系統(tǒng)72-76
• 6.3.1 復(fù)合式電源儲(chǔ)能72-75
• 6.3.2 復(fù)合電源放電75-76
• 6.5 本章小結(jié)76-77
• 第七章 礦井提升機(jī)能量回收和存儲(chǔ)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析77-87
• 7.1 實(shí)驗(yàn)裝置77-79
• 7.2 電路實(shí)驗(yàn)79-84
• 7.2.1 超級(jí)電容器充電方法驗(yàn)證79-81
• 7.2.2 負(fù)載測(cè)試81-83
• 7.2.3 蓄電池充電83-84
• 7.3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試84-86
• 7.4 本章小結(jié)86-87
• 第八章 總結(jié)與展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 致謝94-95
• 論文發(fā)表95

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5 韓凌玲;錢(qián)彬;;基于計(jì)算機(jī)的礦井提升機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)研究[J];煤炭技術(shù);2013年03期

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2 蘇榮華;齊飛;王碧s，

本文編號(hào)：810092