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上海申思特自動化設(shè)備有限公司
主營產(chǎn)品： 美國E E傳感器,美國E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風,丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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更新時間：2016-12-30 13:22:16瀏覽次數(shù)：1495
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7.5kW歐瑪爾OMAL開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的開發(fā)
研究內(nèi)容是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目“刮板輸送機驅(qū)動系統(tǒng)”的重要組成部分。煤礦井下的刮板輸送機是煤炭生產(chǎn)的重要設(shè)備之一,經(jīng)常需要重載起動,存在起動電流大、對電網(wǎng)沖擊嚴重,起動困難等問題,而OMAL開關(guān)磁阻電動機具有結(jié)構(gòu)簡單,起動電流小,起動轉(zhuǎn)矩大,可頻繁起動,在整個調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高的運行效率等優(yōu)點,極其適用于煤礦刮板輸送機等煤炭輸送機的驅(qū)動。
7.5kW歐瑪爾OMAL開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的開發(fā)
因此開發(fā)適用于刮板輸送機驅(qū)動的大功率OMAL開關(guān)磁阻電動機具有重要的現(xiàn)實意義。介于大功率OMAL開關(guān)磁阻電機控制復雜且大功率全控型半導體器件成本昂貴,故本文以一臺7.5kWOMAL開關(guān)磁阻電動機為研究對象,重點致力于OMAL開關(guān)磁阻電動機控制策略、控制電路硬件結(jié)構(gòu)、電機繞組電流波形及電機帶載能力等特性的研究,可為大功率礦用OMAL開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的研發(fā)奠定理論基礎(chǔ),積累實踐經(jīng)驗。本文研究目標是以一臺定轉(zhuǎn)子極數(shù)為12/8極、功率為7.5kW的三相OMAL開關(guān)磁阻電動機為試驗樣機,開發(fā)一套以TMS320LF2407A為控制核心的OMAL開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng),并進行空載實驗及負載實驗,得出電機的運行效率曲線和機械特性曲線。主要研究內(nèi)容如下：根據(jù)研究對象,建立了7.5kWOMAL開關(guān)磁阻電動機的準線性電感模型,制定了相應(yīng)的控制策略,分析了電機繞組兩端為不同電壓時的能量流動情況,對實驗樣機的功率變換器主電路進行了選型,在查閱大量文獻的基礎(chǔ)上,選擇三相不對稱半橋式電路作為本系統(tǒng)功率變換器主電路結(jié)構(gòu)。設(shè)計了調(diào)速系統(tǒng)的硬件電路,包括IGBT驅(qū)動電路、位置信號檢測電路、電流信號檢測電路、PWM信號調(diào)理電路、直流母線過壓及欠壓檢測電路、風扇故障保護電路等。調(diào)試結(jié)果表明,硬件電路工作可靠,技術(shù)性能指標滿足設(shè)計要求。基于設(shè)計好的位置信號檢測電路,測取了OMAL開關(guān)磁阻電動機相繞組電感與位置信號的關(guān)系,得出了試驗樣機的邏輯換相表,確定了電機正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)時的換相順序。采用模塊化編程方法、利用匯編語言編寫了OMAL開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用程序,包括勻加速起動子程序、速度計算子程序、電流斬波控制方式子程序、電壓PWM控制方式子程序及過流故障保護子程序、位置信號錯誤故障保護子程序、IGBT驅(qū)動故障保護子程序等,經(jīng)實驗調(diào)試,應(yīng)用程序執(zhí)行時間短,系統(tǒng)實時性好。建立了OMAL開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)測試平臺,對所設(shè)計的硬件電路及編寫的應(yīng)用程序進行了聯(lián)合調(diào)試,在空載條件下測取了三相繞組電流信號、三路位置信號、相繞組電流及其兩端電壓對應(yīng)波形圖、IGBT兩端電壓及其驅(qū)動信號對應(yīng)波形圖等,測試結(jié)果說明硬件電路設(shè)計合理,抗干擾能力較強；對起動過程中電機速度波形、正常運行時電流斬波控制方式的電流波形及電壓PWM控制方式時的電流波形進行了采樣,結(jié)果顯示,在起動過程中電機基本能以勻加速方式起動,DSP采樣電流波形與實際電流波形基本相似。搭建了加載實驗平臺,對所研制的OMAL開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)在不同運行速度、不同負載條件下進行了加載實驗。
7.5kW歐瑪爾OMAL開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)的開發(fā)
實驗結(jié)果表明,系統(tǒng)靜態(tài)誤差小,抗干擾能力好；測繪了系統(tǒng)的運行效率曲線與機械特性曲線,在額定負載條件下,轉(zhuǎn)速為600r/min以上時,系統(tǒng)效率均大于80%；正常運行模式下,在100r/min時交流側(cè)輸入電流有效值為額定運行條件時的16.8%,輸出扭矩為額定扭矩的1.21倍；重載運行模式下,在100r/min時交流側(cè)輸入電流有效值為額定運行條件時的21.68%,輸出扭矩為額定扭矩的1.4倍。
