基于DSP的应急电源智能温度控制系统设计

随着目前智能控制系统的发展,传统温控系统逐渐显现出精确度不足、稳定性差、传统显示屏开发难、编程更复杂等问题。因此设计了一种智能温控系统,选用USART-HMI触摸屏作为主机,以DSP F28035控制器作为从机,以NTC热敏电阻实现环境温度数据采集,并在USART-HMI触摸屏上实时显示采集的温度。USART-HMI触摸屏与DSP F28035控制器之间使用RS485通信,用户可通过USART-HMI触摸屏对目标温度进行设定。结果表明,USART-HMI触摸屏能实时监测并显示当前环境温度,NTC精度可达±0.1℃,系统性能稳定可靠,具有很好的可推广性。

矿用电机车交流牵引控制系统的研究

为了实现矿用电机车交流传动的高性能控制运行,提高电机车运行的可靠性。文章研究设计了基于16位高速单片微机dsPIC30F6010A[1-3]的矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,给出了牵引控制系统的硬件和软件实现方案及电路结构。实验结果表明,该牵引控制系统能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求。

光纤传输技术在风能转换系统中的应用研究

风能发电变流系统中,IGBT模块的控制采用高速的SPWM脉冲群来完成。信号在电缆中传输时,高频信号容易受到电缆互感的影响,频率越高,这种影响带来的干扰也就越大,导致IGBT误动作,严重时会炸管子。介绍了一种基于光纤传输的IGBT驱动系统,介绍了驱动系统的原理及实现方案,给出了光纤接口电路和实验波形。实验结果表明,系统很好地解决了驱动信号相互干扰的问题,增加了系统的可靠性,有效地保证了系统的稳定运行。

矿用电机车矢量控制系统的研究设计

为了实现矿用电机车交流传动的高性能控制运行,提高电机车运行的可靠性,以代替传统的矿用电机车直流调阻调速和直流斩波调速,实现节能降耗,提高牵引性能。基于16位单片机dsPIC30F6010A,研制设计了一种反馈解耦型电压矢量矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,改善了电机车低速性能,实现了电流的快速调节和无静差控制。试验结果证明了这种控制策略的有效性。

支持网络融合的采煤机监控关键技术研究

针对现有采煤机监控系统布线困难、设备维修不便、开发成本高等不足,研究一种低成本、易配置、支持网络融合的采煤机无线监控网络设计方案。终端节点和网关节点均以CC2530为核心控制芯片,通过连接不同的外围电路,完成Zigbee网络组网以及Zigbee网络与GPRS网络的融合;网关节点通过串口连接SIM900A,监测数据通过GPRS网络传输至中心服务器。试验表明,该无线网络数据传输丢包率低,具有一定的应用价值。

煤矿综合防尘技术研究

随着煤矿机械化程度和开采强度的不断加大,导致综采工作面的产尘强度及作业环境中粉尘浓度也越来越大,严重影响煤矿安全生产和作业人员身体健康。本文分析了煤尘防治的意义,阐述了国内外防尘理论技术,并对防尘系统动态可视化技术进行了研究,以期对煤矿防尘降尘工作具有一定的参考价值。

基于矿用电气装备的光纤通信控制系统研究

针对矿用电气装备通信中存在的环境复杂、干扰大等问题,本文提出一种485差分信号与光纤信号互相转换的通信板,介绍通信板的整体结构、工作原理和硬件电路原理。实验结果表明,通信板可以将485差分信号与光纤信号互相转换,即能实现用光纤取替485双绞线的功能,解决了长距离通信干扰大的难题,验证了该装置的实用性。

基于DSP矿用蓄电池电机车交流牵引控制系统的研究

本文研究设计了基于16位高速单片微机dsPIC30F6010A[1-2]的矿用电机车交流变频调速牵引控制系统,给出了牵引控制系统的硬件和软件实现方案及电路结构。采用转差频率控制策略和电压空间矢量脉宽调制(SVPWM[3])的控制算法,实现了矿用电机车速度闭环控制。实验结果表明,该牵引控制系统能够满足矿用电机车交流变频调速运行的要求,可以在煤矿行业内推广。

矿用铅酸蓄电池高频智能快充充电器控制系统研究

针对矿用铅酸蓄电池充电器,研究了一款高频智能快充充电器的控制系统,由多环节功率变换单元组成,能量双向流动。在分析其工作原理的基础上,基于DSP给出了系统的硬件电路、软件实现方案及电路结构,采用移相PWM控制算法,实现了变电流智能快速充电放电方法。实验表明了该充电器控制系统设计的可行性和正确性,可自动匹配最佳充电放电曲线,实现了快速充电放电,性能指标优越,可以在行业内推广应用。

物联网技术在采煤机设备上的应用研究

研究探讨了煤矿物联网的特点和关键技术,针对采煤机设备监控方面存在的不足,为准确获取采煤机设备的运行状态参数,提出了一种采煤机物联系统的设计方案。系统的设计分为感知层、网络层和应用层三个层次,设计了相关模块。该系统实现了采煤工作面的智能化识别、远程监控和管理,为数字化矿井建设奠定了基础。

基于STM32F407的矿用永磁同步电机控制系统研究

针对目前部分煤矿中常用机电设备如空气压缩机、水泵、皮带输送机等表现出电力传动方面的缺点和问题,提出一种基于STM32F407的永磁同步电机(PMSM)控制系统方案,用永磁同步电机代替传统电动机解决传动问题来实现节能、高效的目标。介绍永磁同步电机的数学模型和直接转矩控制技术原理以及控制系统软、硬件的实现方案和电路结构,并通过仿真实验验证了该方案。

一种新型光纤CAN控制器通信系统研究

针对CAN总线网络在环境恶劣的工业现场通信中使用双绞线远距离传输信号易受电磁干扰的问题,提出一种以光纤作为传输介质的新型光纤CAN控制器通信系统方案。该方案以单片机为控制核心,以光电转换的形式使CAN信号转化为光信号远距离传输通信,提高了CAN网络现场通信的抗干扰能力。本文介绍方案的整体结构、工作原理和硬件电路。通过实验测试,该方案能实现CAN信号与光纤信号相互转化传输通信的功能,表明了研究光纤CAN控制器通信方案的正确性,有利于改善电磁干扰环境严重时CAN通信受干扰的状况,可满足实际应用需求。

煤矿多功能智能传感器技术研究

简述了煤矿多功能智能传感器的结构和功能,把传统的粉尘、瓦斯检测、温度和湿度等传感器的功能集合在一起,并且实现了定位、语音、短信、拍照、报警等新的功能。本文主要探讨矿用多功能智能传感器的实现方案。

基于DSP控制的三相交错式双向DC/DC变流器控制系统

随着储能系统的发展,对双向DC/DC变流器的研究逐步深入。为满足兼顾稳定性的同时提高变换效率的要求,设计出具有高稳定性、输出电流频率高、脉动小等优势的多相多重变流器。同时,利用SiC-MOSFET代替传统的IGBT等开关功率器件,减小变流器体积,同时有效减小整流损耗,提高电源效率。针对由SiC-MOSFET组成的双向DC/DC变流器,为控制其输出上下互补的驱动波形,完成同步整流功能。本文利用DSP控制输出三相交错式PWM波驱动双向DC/DC变流器输出上下桥互补PWM波,验证了其控制系统的可行性。

电力机车应急供电装置网侧检测系统研究

电力机车应急供电装置在机车运行至无电区或入库检修接触网无电时为其进行应急供电。为兼顾不同型号机车内负载对供电电压频率的不同需求,供电装置中的逆变器模块需要自适应调频调压输出,对辅助供电网的电压频率、有效值的检测必不可少。本文根据单同步坐标系软件锁相环算法原理,针对应急供电装置对网侧检测的需求,设计了网侧频率和电压检测的总控制逻辑,完成了硬件采样电路的设计及软件锁相环算法的程序实现。最后进行样机测试实验,实验结果证明了这种检测系统的有效性。

电力机车无火回送速度检测系统设计

为了解决电力机车在无火回送过程中的应急供电问题,需利用无火回送进行电能再生。要实现无火回送的电能再生就需要对电机的转速进行精确的测量。本文设计了一种能够对车载电机转速精确检测的速度检测系统,分析了速度检测系统的整体结构、工作原理、硬件电路和软件测速方法。实验结果证明,设计的电力机车无火回送速度检测系统,能够适应不同型号的速度编码器,并能精确检测电机的实时转速。

矿用电机车铅酸蓄电池智能充电器的研究

现有的矿用电机车铅酸蓄电池组充电器存在充电电压不能满足蓄电池组相关要求、无法实现对蓄电池组的多段恒流充电的问题。文章分析了产生以上问题的原因,指出为满足先恒流、后恒压的蓄电池理想充电特性,应综合考虑蓄电池类型、环境温度、使用程度这3个因素来设计充电器的充电特性曲线;采用两段式充电法设计了一种新型的智能充电器,详细介绍了该智能充电器的主电路和控制器电路结构。试运行结果表明,该智能充电器在抗震、防潮、电磁兼容性、可靠性等方面均满足实际运用的要求。

海洋油田测井装置电机驱动供电方式的研究

针对海洋油田测井装置,对其驱动液压泵电机的供电方式进行了研究,比较分析了七种供电方式的优缺点,提出了一种最有应用前途的马达电机供电方式。这种供电方式克服了传统的"调压器加变压器"的海洋油田测井电源方案的诸多缺点,具有体积小、质量轻、电压调节方便、起动电流小、动态响应快、智能化程度高等优点。这种供电方式由多个IGBT功率变换单元组成,经过了多个电压变换环节,实现了从单相AC110V低压至双相AC600～AC1200V中压的变换。该电源装置设计方案新颖、技术先进、性能指标优越,可以在海洋油田测井行业内推广应用。

单相光伏两级并网系统的MATLAB仿真研究

为了寻找更好的实现光伏发电系统最大功率点追踪控制方法,根据太阳电池的内部结构和伏安特性建立了太阳电池的等效电路,利用MATLAB语言建立了太阳电池板仿真模型。在分析已有最大功率追踪方法的基础上,提出了一种基于平均值控制的最大功率追踪方法,并对后级并网逆变电路进行理论分析和仿真实验,实验结果证明了所提出方法具有良好的实用性。通过对并网逆变器的控制实现了低谐波含量、高功率因数的并网要求。

电力机车辅助电机供电系统的研究设计

通过分析电力机车劈相机辅助供电存在的问题,研究设计了一种静止式的交直交变流器,采用"一整多逆"的电路结构方案,应用于SS3B电力机车为辅助电机供电。变流器输入将原来并联绕制的两个变压器"双饼绕组"改为串联连接以提高输入电压。将逆变器输出的SPWM波滤波成"准正弦波",以满足普通异步电动机的运行要求。按照电力机车辅机的类型和运行工况,给三个逆变器单元分配负载。