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基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系统研究 基于MATLAB的矿用电机车调速系
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论文题 目 基于 的矿用电机车调速系统研究
专 业 机械工程
硕士 生 魏德育 签名
指导老师 柴光远 签名
指导老师 赵小平 签名
舞德霭
军 公
摘 要
矿用电机车电控系统有两种一种是有触点的电控系统另一种是脉冲调速系统。
以晶闸管为主要元件的脉冲调速系统在矿用电机车中仍大量使用。晶闸管属于半控型器
件其控制极只能控制开通而不能控制其关断在低速运行时晶闸管一经导通后如
果不能根据需要关断则电动机承受全部电压而失去控制电机车全速运行。本文利用
软件对矿用电机车晶闸管脉冲调速系统的主电路进行建模并仿真对影响安
全运行的关键元器件进行了详细的分析。仿真结果表明晶闸管脉冲调速系统存在安全隐
患。随着 电子工业的飞速发展一种新型的全控型电力器件 绝缘门极晶体管
开始在工业中得到广泛的应用脉冲调速电控系统如采用全控型电力器件代替半控型元
器件 晶闸管 将会大大简化控制电路。由于控制电路简单便于实现数字化控制。
本文对 的调速原理进行分析采用 和集成 脉宽调制器 为主
要元件设计出了双闭环可逆 自动调速系统并对该系统进行实验验证实验结果表明
该系统优于晶闸管直流调速系统而且运行稳定可以很方便实现可逆运行 。
关 键 词 矿用电机车
研究类型 应用研究
晶闸管 仿真
乙
目 录
目 录
绪论 ……
本课题研究的目的和意义 ……
直流调速的发展状况 · ·······································……
本课题的研究内容 ·······································……
本章小结 … ……
矿用电机车晶闸管脉冲调速电控系统 ……
脉冲调速原理和基本方式 ……、 ……
脉冲调速原理 ……
脉冲调速基本方式 ………… ·································一
矿用电机车晶闸管脉冲调速原理 ……
架线式电机车晶闸管脉冲调速原理 ……
主脉冲弛张振荡器 ·············································……
副脉冲弛张振荡器 …… ··············································……
脉冲放大器 ···········……
双稳同步电路 …… ·······……
方波发生器 ··················……
调感控制器 ·······……
低压 闭锁与起动脉冲延时电路 ……
脉冲调速主回路工作原理 ……
晶闸管调速存在 的问题 ·……
本章小结 …… …… ……
矿用电机车晶闸管脉冲系统主电路仿真模型的建立 ……
仿真软件的特点 ……
的模块、特点和仿真要点 ………二……………
的主要特点 ························……
仿真要点 …… ……
直流电动机数学模型的建立 ……
用 取 建立直流 电动机模型 ……巧
直流 电动机模型参数的确定 ……
直流 电机模型参数的设置 …… ……
用 建立 晶闸管脉冲调速系统主 电路仿真 电路 …… ……
户
目 录
矿用 电动机主电路仿真电路模型参数设置 ……
本章小结 ……
晶闸管直流脉冲调速系统仿真研究 ……
电机车正常运行时的参数 ……
辅晶闸管失效仿真研究 ……
辅助晶闸管开路失效仿真模型的建立 ……
辅助晶闸管击穿仿真原理 ……‘ ……
电容失效仿真研究 …… ……
电容容量减小仿真研究 ……
电容击穿失效仿真研究 ……
电网电压过低或失压仿真研究 ……
换流二极管仿真研究 ……
换流二极管击穿的仿真研究 ……
换流二极管开路的仿真研究 ……
反向二极管的仿真研究 ……
反向二极管击穿 ……
反向二极管的开路仿真研究 ……
本章小结 ……
直流 电机调速系统设计 ……
系统框图 ……
工作原理 ……
控制信号的产生 ……
电路构成 」 ……
脉宽调制器 的应用特点及控制功能分析 ……
欠压锁定功能及软启动功能的实现 ……
系统的故障关闭功能 ……
波形的产生及控制方式分析 …… ……
延时回路 …………
直流 电动机转速控制及正反控制的实现 ……
双 闭环可逆 自动调速的实现 ……
主电路元件参数 的选择 ……
实验结果 ……
实验结果分析 ……
本章小结 ……
、
目 录
结论 ……
致 谢 …… ……
参考文献 ……
附 录 …… ……
彦
本课题研究的目的和意义
矿用 电机车电控系统有两类一种是有触点的电控系统另一种是脉冲调速系统。
以晶闸管为主要元件的脉冲调速系统在矿用电机车中仍大量使用。但是晶闸管是属于半
控型器件其控制极只能控制晶闸管开通而不能控制晶闸管关断在低速运行时晶闸
管一经导通后如果不能根据需要关断则电动机将承受全部电压而失去控制电机车
全速运行。晶闸管脉冲调速装置可 以把固定电压的直流电源变成大小可调的直流电源
广泛用在电力机车、城市电车、电瓶搬运车等直流电动机的无级调速上。直流电动机拖
动早期采用的是有触点的电控系统在该控制系统中电动机的起动、调速、电气制动
及改变行驶方向等是通过鼓型控制器切换电阻来完成的。这种电控系统设备简单控制
方便但是起动、调速不平稳电能损耗高效率低已经不能满足生产需要。
现在使用的无触点的电控系统是利用晶闸管 脉冲调速装置来实现对 电动机
的控制 。脉冲调速与控制调速相 比具有起动平稳调速均匀调速效率高等特点改
善了电动机的起动、调速性能。由于没有起动电阻可以节省电能又因为无触点减
少了日常维护工作。由于晶闸管是属于半控型器件其控制极只能控制开通而不能控制
其关断在低速运行时晶闸管一经导通后如果不能根据需要关断电动机将承受全
部电压而失去控制全速运行从而造成事故。为此必须采用附加回路以实现对可
控硅的强制关断这种装置电路元器件多体积大容易出现失控现象影响安全生产。
随着 电子工业的飞速发展一种新型的全控型 电力器件 绝缘 门极晶体管 开始
在工业 中得到广泛的应用电动机的调速 电控系统如采用全控型电力器件代替半控型元
器件 晶闸管 则可消除失控现象而且电路容易实现。
本文首先对 目前直流 电动机的脉冲调速装置的原理进行 了分析着重对其关断装置
进行建模并进行分析仿真结果表明晶闸管脉冲调速系统存在安全隐患。最后用全控型
电力器件 设计出 新的控制系统并进行实验。
是一个功能强大的仿真软件本文的动态仿真可 以用 来完
成。本文主要分析 了晶闸管控制 电路的失控原因并进行 了动态仿真最后设计出一个
可靠理想的控制系统该控制系统设计合理 这就是本文所要涉及到的主要内容。
直流调速 的发展状况
目前国内电机车采用两种调速方法一种调速方式是采用大功率 作斩波开关
元件 该调速器具有短路保护、过流保护、过热保护、欠压保护等功能工作十分可靠 。
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