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本文以鸡西矿务局二道河子煤矿主井交流提升机为控制对象,设计了以 DSP 为控制核心的全数字型低频电源装置,力图解决传统的低频电源存在的分立元件多、精度低、调试复杂以及维修困难等问题,达到推动生产技术进步,提高矿井交流提升机控制系统的自动化水平的目的。
论文分析了交-交变频器的工作原理及低频制动和拖动的原理,分析比较了触发控制角的各种调制方式,深入研究了感应电机的低频特性,推导出了低频制动电压的精确计算公式。
通过应用计算机控制技术、变流技术、交流调速技术,设计了基于 DSP 的三相交-交变频电源装置。该装置主要包括主回路、电源进线变压器及控制电路等。主电路采用电压型三相半桥零式结构;控制电路由零电流检测单元、同步信号检测单元、测速单元、触发电路、过流保护电路等组成。以TMS320F2812为控制核心,充分发挥其执行速度快、计算能力强的特点,用软件实现了移相控制角的精确计算及脉冲的形成和分配功能,结合简单的外围硬件电路完成了速度调节、制动控制、电网频率的检测及换相逻辑等功能。
本文所设计的全数字控制的交-交变频器低频电源与传统的模拟型低频电源相比,具有硬件电路简单、控制灵活、精度高、维护方便、成本低等特点。特别适合矿井提升机的制动及低速爬行应用,改善提升机制动、爬行阶段的性能,提高提升能力,降低能耗,具有较好的社会和经济效益。