本文關鍵詞：電牽引采煤機系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,國內(nèi)廣泛采用的采煤機存在著牽引驅動電機負荷較大、故障頻繁的隱患。電機驅動控制系統(tǒng)作為采煤機的關鍵系統(tǒng),而PMSM永磁電機(同步)便成足以取代IM感應以及BLDCM無刷(直流)兩類電機的新設備。本論文就使用PMSM永磁同步電機更換采煤機上使用的普通異步電機進行了探討。并就PMSM永磁同步電機的驅動系統(tǒng)及主控制系統(tǒng)的軟件及硬件設計進行了深入研究,設計了一套替換普通采煤機截割部異步電機的永磁同步電機控制系統(tǒng)。采煤機電機驅動控制系統(tǒng)是采煤機的心臟,采用永磁同步電機代替原有截割部分所用的異步電機及減速箱,可較大的降低機械損耗及故障率,發(fā)揮較大的起動轉矩�？紤]永磁同步電機多4級數(shù)的實際情況,將截割滾筒與永磁同步電機作為一體化考慮。本文開發(fā)了一套能與采煤機相配套的永磁同步電機的驅動控制系統(tǒng),并在仿真平臺上對此系統(tǒng)進行整機測試。結果證明所得系統(tǒng)調(diào)速能力較好,能源效率水平較高,并且相當安全可靠。
【關鍵詞】：采煤機 永磁同步電動機 直接轉矩控制 驅動控制系統(tǒng)
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD632.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景10
• 1.2 采煤機采用永磁同步電機驅動控制系統(tǒng)的意義10-12
• 1.3 國內(nèi)現(xiàn)有采煤裝置電機現(xiàn)狀和專門研究12-16
• 1.3.1 擇定驅動電機種類12-14
• 1.3.2 電機參數(shù)配置設計14-16
• 1.3.3 擇定電機控制系統(tǒng)16
• 1.4 擇定永磁同步電機裝置的控制策略16-17
• 1.5 本文主要內(nèi)容和結構17-19
• 第二章 PMSM數(shù)學模型及控制算法19-38
• 2.1 永磁同步電機裝置的基本架構和物理模型19-21
• 2.1.1 永磁同步電機裝置的基礎架構19
• 2.1.2 永磁同步電機的物理模型19-21
• 2.2 永磁同步電機的數(shù)學模型21-28
• 2.2.1 坐標轉換原理21-24
• 2.2.2 永磁同步電裝置的數(shù)學模型24-27
• 2.2.3 電機驅動控制系統(tǒng)的數(shù)學模型27-28
• 2.3 永磁同步電機的直接轉矩控制算法28-36
• 2.3.1 直接轉矩控制的基本理論29-31
• 2.3.2 開關電壓矢量31
• 2.3.3 滯環(huán)比較裝置基礎理論31-32
• 2.3.4 定子器件的磁鏈軌跡改變32-33
• 2.3.5 擇定滯環(huán)比較器帶寬33-35
• 2.3.6 磁鏈觀測和轉矩估算35-36
• 2.4 本章小結36-38
• 第三章 PMSM驅動控制系統(tǒng)要求和硬件設計38-53
• 3.1 PMSM驅動系統(tǒng)的要求38
• 3.2 PMSM驅動控制系統(tǒng)硬件整體設計38-40
• 3.2.1 IPM核心的驅動電路設計38-39
• 3.2.2 DSP+CPLD控制電路結構設計39-40
• 3.2.3 DSP+CPLD+IPM電機驅動控制硬件平臺40
• 3.3 PMSM驅動控制系統(tǒng)的驅動電路40-44
• 3.3.1 主回路設計40-41
• 3.3.2 開關電源41
• 3.3.3 采集電壓信號功能模塊41-42
• 3.3.4 采集電流信號功能模塊42
• 3.3.5 轉子位置檢測模塊42
• 3.3.6 智能功率模塊42-43
• 3.3.7 驅動信端口模塊43-44
• 3.3.8 保護信號端口模塊44
• 3.4 PMSM驅動控制系統(tǒng)的控制電路44-50
• 3.4.1 控制電路電源模塊44-45
• 3.4.2 時鐘及復位電路45
• 3.4.3 JTAG仿真接口模塊45-46
• 3.4.4 儲存裝置擴展端口模塊46-47
• 3.4.5 通信端口模塊47-48
• 3.4.6 調(diào)理電量信號模塊48-49
• 3.4.7 調(diào)理脈沖信號模塊49
• 3.4.8 鍵盤及顯示接口模塊49-50
• 3.5 電磁兼容及抗干擾設計50-51
• 3.6 本章小結51-53
• 第四章 PMSM驅動控制系統(tǒng)軟件設計53-58
• 4.1 系統(tǒng)資源配置53-54
• 4.2 系統(tǒng)主程序54-55
• 4.3 系統(tǒng)中斷服務子程序55-56
• 4.3.1 直接轉矩控制中斷服務子程序55-56
• 4.3.2 故障保護中斷服務子程序56
• 4.4 本章小結56-58
• 第五章 系統(tǒng)仿真和整機測試58-71
• 5.1 PMSM算法仿真58-61
• 5.2 PMSM驅動控制系統(tǒng)的整機仿真測定61-70
• 5.2.1 實驗目標62
• 5.2.2 實驗基本理論62-66
• 5.2.3 實驗步驟和結果66-69
• 5.2.4 實驗結果69-70
• 5.3 本章小節(jié)70-71
• 第六章 結論與展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-76
• 附錄 DSP最小系統(tǒng)原理圖76-94

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