永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统

针对永磁同步电机驱动系统,提出矢量控制结合转子磁场定向矢量控制的理论,采用模型参考自适应构造电机转速观测器,间接得到转速的估算值,并在空载、带载、突加以及突减负载的条件下分析系统动态和稳态的性能,实现无速度传感器技术下的速度辨识及永磁同步电机电压空间矢量驱动控制.研究结果表明:在电机空载、带载、突加以及突减负载的条件下,速度辨识系统有很好的速度跟随性,速度响应比较迅速,动态性能良好.

基于3D打印技术的平面磁集成EMI滤波器

为了进一步减小平面EMI滤波器的体积、缩短制作周期、降低开模成本、提高功率密度及解决复杂模型制作困难等问题,提出一种利用3D打印来实现平面磁集成EMI滤波器的技术。提出了两种不同的磁集成EMI滤波器结构,通过推导出估算电感值简单有效的数学模型,并结合3D有限元仿真和saber仿真方法,证明该结构的正确性和准确性。并且建立简单的仿真电路,对比插入损耗的曲线,证明利用该技术制作的EMI滤波器具有很好的滤波性能。

椭圆形平面无源集成EMI滤波器的特性研究

为了减小开关电源的体积,提高功率密度,提出一种椭圆形平面LC线圈结构的平面无源集成电磁干扰EMI(electromagnetic interference)滤波器。通过对矩形、椭圆形平面LC线圈进行有限元仿真,对比其综合因素确定了椭圆形平面LC线圈作为EMI滤波器的基本组成单元,并基于该结构实现了无源集成EMI滤波器。在考虑共模电感的寄生电容和共模电容的寄生电感以及它们的等效电阻情况下,建立了平面无源集成EMI滤波器的高频等效电路模型;利用二端口网络A参数矩阵推导了插入损耗的计算公式。仿真和实验表明了该结构的有效性,以及高频模型和插入损耗公式的正确性。

可调速掘进机电气控制系统的研究

针对目前掘进机存在的问题,提出通过使用变频器调节掘进机截割电动机转速,以实现截割电动机输出转速和扭矩与破岩效果的最佳匹配,同时提高掘进机在不同工况下的适应性和掘进速度。该掘进机变频系统控制器采用抗干扰能力强、控制精度高、通信接口丰富、体积小和扩展模块拆装方便的BECKHOFF控制器;电气系统主要采用抗干扰能力强的CAN总线进行组网。此掘进机在某矿业公司使用良好。

无线遥控电液控制钻机系统的研究

结合Inter Control主控制器和EPEC电磁阀控制器的特点,引入CANopen通信网络,实现了钻机系统数据实时传输。结合综合电液控制和遥控系统的优点,实现了掘进机钻机系统的遥控操作。该钻机系统在某矿下掘进面应用良好,系统稳定、可靠且故障点少,同时缩减了工人数量,提高了煤矿井下支护效率,改善了工人支护条件。

井下快速掘进智能化控制系统的关键技术与技术难点探讨

目前,我国煤炭资源遵循“采掘并重,掘进先行”的开采原则。传统掘进工艺采用掘进和支护交替间歇作业,速度慢、用人多、安全性差,掘进设备功能单一、相互协同性差、效率低,全国综掘工作面平均进尺约180 m/月,采掘失衡严重,制约了煤矿高效生产。随着智慧矿井的提出以及不断深入的研究,综采工作面智能化初见成效,而综掘工作面各工序分散、智能化严重滞后。

基于3D打印技术的耦合电感研究

耦合电感主要应用于矿下开关电源,以提高系统的稳态和动态响应性能。传统的耦合电感由铁氧体和铜线缠绕而成,体积较大,不利于开关电源功率密度的提高;其制作工艺决定了其在空气中的磁通散射较大。针对以上问题,对利用3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)来实现耦合电感的研究。首先,提出2种不同的3D耦合电感结构,并对其结构进行Maxwell仿真和分析。其次,推导出了耦合系数、电感和漏感值的理论计算公式,并分析了其影响因数。为了更好地验证SLS技术生产耦合电感的特性,制作了一个超薄的、易于三维集成的耦合电感模型,并将其应用于一台100 k Hz、10 V输入、2 V/1 A输出的两相交错并联降压斩波电路中。通过测试其在功率电路中的性能,得出其电流纹波和工作效率曲线。由仿真结果和试验数据对比分析可知,3D打印生产的耦合电感不仅体积小,并且能够在开关电源中稳定工作,大大提高了效率。