【摘要】：為實現(xiàn)煤炭深部化和大型化開采,需要能夠提升更深、更快、更重的現(xiàn)代礦井提升機�，F(xiàn)代礦井提升機是機械和電氣高度一體化的精密系統(tǒng),現(xiàn)有淺井提升技術(shù)已不能滿足深井提升系統(tǒng)的需求。提升鋼絲繩作為提升電動機和提升載荷的紐帶,負責提升和下放負載,但是其縱向振蕩問題一直沒有得到有效解決。提升鋼絲繩的縱向振蕩直接影響提升電動機和提升載荷的穩(wěn)定性和安全性,同時現(xiàn)代提升機更是對提升鋼絲繩性能提出了更高的要求,但更高性能的鋼絲繩制造技術(shù)在短時間內(nèi)無法得到關(guān)鍵突破。因此,本文從探究提升鋼絲繩的縱向振蕩特性和大功率同步電動機的轉(zhuǎn)矩脈動規(guī)律兩個方面出發(fā),設(shè)計能夠有效抑制提升鋼絲繩縱向振蕩的控制策略,從而提高鋼絲繩的使用性能,提高提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。本文以大功率永磁同步電動機作為提升系統(tǒng)動力源。本文首先以深井提升載荷和提升電動機之間的能量傳遞特性為研究目標,通過廣義坐標和拉格朗日方程建立深井提升系統(tǒng)縱向振蕩數(shù)學(xué)模型和動張力方程并數(shù)值求解。然后建立基于廣義Hamilton原理的鋼絲繩縱向振蕩集中模型,通過數(shù)值計算驗證本文相應(yīng)模型的合理性和準確性。最后,從運行狀態(tài)參數(shù)和外部激勵兩個方面,仿真分析提升系統(tǒng)縱向振蕩特性,為進一步研究其縱向振蕩抑制策略提供理論基礎(chǔ)。為了掌握大功率永磁同步電動機在低開關(guān)頻率下的轉(zhuǎn)矩脈動特性,通過建立模型詳細分析電機本體設(shè)計結(jié)構(gòu)、驅(qū)動裝置—逆變器非線性、控制器—PWM調(diào)制方式和驅(qū)動負載波動對電機轉(zhuǎn)矩脈動的貢獻,理論推導(dǎo)分析了電機轉(zhuǎn)矩脈動的重要成因。在此基礎(chǔ)上,建立永磁同步電動機轉(zhuǎn)矩脈動特性模型。為抑制電機轉(zhuǎn)矩脈動,設(shè)計多同步旋轉(zhuǎn)坐標系下特定諧波電流抑制策略。仿真結(jié)果表明,基于該策略的控制器能有效減小特定次諧波電流的幅值以及諧波含量,同時也能降低以固定頻率波動的負載造成的轉(zhuǎn)矩脈動。但礦井提升系統(tǒng)鋼絲繩的縱向振蕩具有慢時變特性,因此進一步設(shè)計基于加速度反饋補償?shù)匿摻z繩縱向振蕩抑制策略。仿真結(jié)果表明,基于加速度反饋補償?shù)匿摻z繩縱向振蕩抑制策略能夠基本上有效消除負載的時變縱向振蕩,從而實現(xiàn)安全穩(wěn)定地提升和下放負載。最后,通過搭建電機調(diào)速系統(tǒng)實驗平臺,完成相關(guān)內(nèi)容實驗驗證。
【圖文】：

2015-2019 年處理煤礦事故統(tǒng)計tics of coal mine accidents during 2015-20以上的礦井中時，隨著提升速度的提升鋼絲繩性能提出更高的要求，絲繩現(xiàn)有研發(fā)和制造技術(shù)，提高鋼，一般是通過增加提升鋼絲繩根數(shù)絲繩在使用過程中的損耗并保持其高提升載荷的穩(wěn)定性和安全性，需蕩。然而國內(nèi)千米以上深井提升裝備制造和控制技術(shù)以及工程安裝基巨頭壟斷。因此，為提高我國具有力，改變我國大型提升傳動控制裝健康可持續(xù)發(fā)展，，需要研究深井提升事故數(shù)量（件）
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TD532

【參考文獻】

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本文編號：2632289