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基本信息
- 項目名稱：
- 新型礦用蓄電池電機車斬波調(diào)速司控器
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本控制器以單片機為控制核心，三菱驅(qū)動IGBT對礦用電機車進行斬波調(diào)速，代替了原有的串電阻調(diào)速，調(diào)速平滑、節(jié)能、體積小、效率高，并加入各種保護，如過壓、過流、短路等使系統(tǒng)運行更穩(wěn)定。
- 詳細介紹：
- 針對礦井內(nèi)瓦斯環(huán)境下的蓄電池電機車，研制了一種隔爆型直流斬波調(diào)速系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ATmega16單片機為控制核心，采用在線估計算法對無速度傳感器直流電機進行PWM轉(zhuǎn)速控制。系統(tǒng)電源模塊化、強弱電完全隔離、功率IGBT模塊采用專用厚膜驅(qū)動模塊驅(qū)動，提高系統(tǒng)可靠性，減少故障率。具備完善的過壓、欠壓、短路保護、IGBT模塊保護及能耗制動等功能。解決了傳統(tǒng)串電阻調(diào)速方法帶來的發(fā)熱、浪費電能等問題。工業(yè)現(xiàn)場實驗表明該系統(tǒng)操作簡單，運行可靠，調(diào)速性能平穩(wěn)準(zhǔn)確，具有較好的應(yīng)用前景。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 礦用蓄電池式電機車一直是井下煤礦運輸?shù)闹饕绞剑F(xiàn)有的調(diào)速方式主要為串電阻調(diào)速，其操作不便、耗能大、對觸頭沖擊大、電機車易損壞，所以用PWM斬波調(diào)速技術(shù)代替串電阻調(diào)速，節(jié)省能源、操作方便。
科學(xué)性、先進性
- 此控制器由單片機為控制核心，具有過壓、欠壓、過流保護、平穩(wěn)起動等功能。通過PWM波形輸出，能夠自動控制電流與輸出力矩的關(guān)系并實現(xiàn)無級調(diào)速。故障時，輸出報警信號，維修方便。 控制器適用于直流母線電壓在60V-300V范圍內(nèi)的斬波調(diào)速電機車，起動時間可調(diào)，并帶有IGBT保護功能。雙司機控制時，具有電氣互鎖功能。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室 階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 可簽協(xié)議轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 圖紙、圖片、樣品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 以IGBT為主開關(guān)管的直流斬波調(diào)速器, 用單片機統(tǒng)一控制， 操作靈活, 調(diào)速性能好, 維修方便, 成本低, 經(jīng)濟實用。 會對煤礦的節(jié)能和高效率做出很大的貢獻，并帶來很好的經(jīng)濟效益和社會效益, 對于煤礦運輸安全起到了積極作用。
同類課題研究水平概述
- 礦用電機車主要用于井下運輸大巷和地面的長距離對運輸，運輸對象為煤炭、矸石、材料、設(shè)備、人員，蓄電池式電機車主要用于高濃度的礦井中。 自從上世紀(jì)30年代我國從歐美國家引入了有軌運輸方式。煤礦電機車就逐漸成為井下運輸和長距離運輸?shù)闹饕问?，電機車調(diào)速一直采用串電阻調(diào)速，這種調(diào)速方式的特點是操作、維修都比較簡單，而且適應(yīng)性也比較強，但調(diào)速不平滑，對電機車的齒輪和直流電動機有較大的沖擊，而且這種調(diào)速方式的最大弱點是有大量的電能消耗在電阻發(fā)熱上，能耗太大。直流斬波調(diào)速在歐洲于60年代末試制成產(chǎn)品，日本90年代初也開發(fā)出以大功率晶體管GTR為功率開關(guān)的斬波調(diào)速器。 隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展和直流調(diào)速理論的更新，將直流斬波調(diào)速推向了實用階段。我國于90年代開始引進國外技術(shù)，采用IGBT功率模塊作斬波開關(guān)，使用PWM控制方法，試制成功了電機車直流斬波調(diào)速器。直流斬波調(diào)速與串電阻調(diào)速的同類電機車相比，節(jié)能達20％以上，不僅調(diào)速平滑，而且電機車的爬坡能力也大大提高。 目前國內(nèi)斬波調(diào)速電機車以有成型產(chǎn)品，技術(shù)基本自主，但還不是很成熟和穩(wěn)定，作者根據(jù)具體實際需要，針對礦用5t-12t隔爆型蓄電池電機車，提出一種新型斬波調(diào)速控制理論。其新系統(tǒng)設(shè)計集成度高，抗干擾性強的控制板，將現(xiàn)有防爆殼體積減小一倍；增加電制動、制動時回饋電能的功能，充分達到節(jié)能目的；改善電源穩(wěn)定性和IGBT驅(qū)動可靠性，設(shè)計新型IGBT驅(qū)動電路。
