绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 2293 条结果
[硕士论文] 周保珍
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:由于矿用蓄电池电机车充电时间较长、工作寿命短、环境污染严重等缺点,又由于现在大力倡导开发新能源及推广新能源的应用,所以矿用电机车需要使用绿色环保和性功能更好的电源装置。超级电容相对于蓄电池具有充电快、寿命长、环保节能和功率密度大等优点,所以要对矿用超级电容电机车进行研究。但是当矿用超级电容电机车在使用不同的充电方法时其充电效率是有高有低的,差别较大。因此,为了提高矿用电机车超级电容的充电效率和节省能源,本课题针对矿用超级电容电机车的高效充电控制及策略进行研究。
  本文首先根据矿用电机车的实际工况和相关约束条件,确定了矿用电机车超级电容的串并联数量,并且以先串后并的连接方式组成矿用电机车超级电容储能阵列,使用基于分布协同控制的开关电容均压方法实现超级电容阵列的电压均衡控制。其次,详细分析了矿用电机车超级电容分别以恒流、恒功率和恒压方法充电时的充电特性和效率特性,为提高矿用电机车超级电容充电效率,确定了矿用电机车超级电容恒流加恒功率的充电控制策略。再次,选择了矿用超级电容电机车的三相PWM整流器加DC/DC变换器的充电电路,并建立了数学模型;三相PWM整流器采用电流前馈解耦双环控制策略,DC/DC变换器采用直接电流和功率控制的控制策略,恒流充电时采用基于移相载波的直接电流控制,恒功率充电时采用基于移相载波的直接功率控制。从理论分析了矿用电机车超级电容高效充电控制策略的可行性。最后,对矿用电机车超级电容充电控制系统的软硬件进行了设计,并且在MATLAB/Simulink中搭建了矿用电机车超级电容充电控制的仿真模型,对波形进行了详细分析。
  仿真结果显示,矿用电机车超级电容高效充电控制策略能够使三相PWM整流器的功率因数为1,且直流母线电压稳定,为DC/DC变换器提供稳定可靠的输入电压,恒流加恒功率的组合充电控制实现了矿用电机车超级电容高效充电控制。
[硕士论文] 盛祎
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:矿用电机车是煤矿井下生产的重要运输设备,电机车多使用铅酸蓄电池作为其储能装置。铅酸蓄电池一直被应用在矿用电机车上,具有安全性能和能量密度高的优点,适合有瓦斯或功率需求大的场所。另一方面,铅酸蓄电池存在体积大、续航能力差、充电时间长、维护工作麻烦等缺点,由于超级电容可反复上万次充放电,循环寿命长,且功率密度高,可瞬时吸收或释放大电流,在体积和使用温度范围上均优于传统电池。因此本文提出使用超级电容来弥补铅酸蓄电池性能的不足,利用蓄电池与超级电容工作特性的互补之处,将两者混合使用组成矿用电机车新的储能系统。
  本文提出基于蓄电池和超级电容的混合储能方案,在该系统中蓄电池作为能量主要来源,超级电容为辅助电源。利用超级电容功率密度大、可短时间大容量放电的特性,在电机车启动时减小电流波动对蓄电池的冲击,延长蓄电池使用寿命,在电机车制动时吸收电机的再生电能,减少电机车能耗,利用蓄电池能量密度大的特性在系统稳定运行时提供平稳电能,降低对超级电容容量要求。选取永磁同步电机作为电机车的驱动电机;基于双向DC/DC变换和三相PWM整流设计出混合储能电路拓扑;利用单闭环和双闭环控制实现对蓄电池和超级电容的预充电设计;对蓄电池和超级电容分别做了容量计算和功率分配。在此基础上,采用PID调节方法控制DC/DC变换电路,完成对电源侧直流电的升压;通过三相PWM整流实现电能由电源端供向电机端;通过三相PWM逆变实现电机车制动时电能由电机端反馈回电源端;针对电路拓扑进行软硬件设计;最后在matlab/simulink平台搭建仿真模型,通过仿真分析验证该方法的可行性。
[硕士论文] 李强
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:针对目前矿用蓄电池电机车及充电系统存在着体积大、续航能力低、工作效率低、蓄电池使用寿命短、加酸加液泄露及铅污染等问题,以及电机车驱动系统与蓄电池充电装置相互分离的应用现状。根据以上问题,本课题展开了矿用电机车充电与驱动一体化拓扑与控制系统的研究。
  课题首先对矿用电机车储能电源和驱动电机作出比较分析,然后根据矿用电机车工作环境情况等综合考量,选出了低速性能更好的驱动电机(永磁同步电机)与充电速度更快、环境友好的储能电源(超级电容器)。根据矿用电机车的实际运行情况,设计了驱动与充电一体化拓扑电路,并计算出了永磁同步电机和超级电容器的参数。其次,根据所设计的一体化电路拓扑,分析了充电与驱动两种模式下的运行机理,即在驱动模式下的永磁同步电机矢量控制与双向DC/DC变换器的电压外环电流内环双闭环控制;在充电模式下的超级电容器的等效模型及多种充电方法,三相电压型PWM整流控制策略等。重点分析了所设计的一体化拓扑电路中超级电容的充电控制策略,提出了采用分阶段恒流转恒压的充电控制策略,大大缩短了充电时间,解决了传统充电方法充电速度慢、中后期大电流充电容易引起超级电容损坏等缺点。最后,根据所设计的一体化电路拓扑,对一体化控制系统的硬件系统和软件思路进行了设计,并在MATLAB/Simulink仿真软件上搭建了一体化控制系统的仿真模型,来验证一体化控制系统的正确性。
  仿真结果表明,所设计的一体化电路拓扑及充电控制策略,解决了矿用电机车充放电彼此分离、工作效率低下、充电时间长等问题,使得矿用电机车能更加高效的满足工作需求。
[硕士论文] 崔高艺
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:矿用电机车作为矿山主要的辅助运输设备,承担着矸石、设备、人员的运输任务,但是矿用电机车技术发展滞后。直流矿用电机车的电机易产生火花对防爆性要求较高。而且,直流电机车一般采用分级调速和能耗制动方式,能量无法回收。交流矿用电机车采用的异步电机功率因数低,导致能量利用率较低。而永磁同步电机采用电气换向,并具有转矩大,功率因素高,能量易回收的优势。为了提高矿用电机车的驱动性能和电池组能量利用率,本文以使用永磁同步电机的矿用电机车为研究对象,对其调速和能量回馈系统进行分析与研究。
  首先,根据矿用电机车的参数和实际工况,选用永磁同步电机作为牵引电机。并对比永磁同步电机常用的DTC和FOC两种调速控制策略优劣,确定采用FOC控制策略对电机车进行调速。在FOC控制策略中,位置传感器是实现调速的重要组成部分,但在潮湿和高污染的煤矿环境易受影响。本文采用PLL转子位置检测方法配合高频脉振注入法替代机械式位置传感器,提高系统抗干扰能力。然后,分别从矿用电机车的机械制动过程、电机的回馈过程、回馈能量的计算理论、电机车回馈系统电路结构四个角度对能量回馈系统进行了分析。最终,确定了在回馈系统采用双向半桥式DC-DC电路结构实现制动能量的回收。
  最后,对调速系统和制动回馈系统进行了仿真验证。在调速系统中设计了PWM波产生模块、坐标转换模块和锁相环位置观测器,同时详细分析了PI调节过程。在制动回馈系统中,对双向DC-DC变换器采用外环电压调节和内环电流调节,控制母线端电压和电源端电压电流的稳定。各子模块逐一验证后,对永磁同步电机无感FOC调速系统和采用双向DC-DC变换器的制动回馈系统得进行了仿真。结果验证了,在矿用电机车的实际应用参数下无传感器矢量控制系统的稳定性和制动回馈系统的可行性。
[硕士论文] 胡鸿飞
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:矿用电机车是矿井运输矸石、材料或人员的主要运输工具。目前各矿使用最多的电机车为铅酸蓄电池与直流电机的组合,铅酸蓄电池电机车虽无需架线、运输便利,但是铅酸蓄电池充电时间长,所需充电配套设施投入大;直流电机因换向器和电刷的存在,加大了井下瓦斯爆炸的隐患。本文以缩短充电时长,提高动态功率输出为主要出发点,将超级电容器作为矿用电机车储能电源,永磁同步电机作为牵引电机,以超级电容器的储能控制为探讨点,着重探讨矿用电机车超级电容动力电源的充电与放电的控制。
  首先介绍了超级电容的储能原理与充电特性,以型号为XK2.5-6/48-2A的蓄电池电机车的参数作为依据,配置了合适的超级电容电池组以及永磁同步电机,确定了矿用超级电容电机车恒流转恒功率的充电策略。随后,设计了以PWM整流变换和双向DC/DC斩波变换为核心的超级电容充放电主电路,其中双向DC/DC变换器在超级电容充电和吸收回馈能量时工作于降压模式,在电机车正常运行时工作于升压模式。针对充电与放电,分别设计了合适的控制策略,以实现超级电容的快速充电以及电机车制动时能量的快速吸收。
  在MATLAB软件中搭建了矿用超级电容电机车的充电控制系统与放电控制系统。通过超级电容充放电模型的仿真,对所提控制策略进行了验证,证明了超级电容恒流转恒功率充电的快速性与可靠性,超级电容作为电机车电源对制动能量吸收与再利用的可行性。对储能控制系统的软硬件部分进行了分析与设计,做了部分实验,验证了储能控制系统和硬件电路的正确性。
[硕士论文] 沙童飞
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:矿井提升机的任务是实现矿井地面与矿下的联系,其主要负责矿井工作人员、物料以及机械设备的运输。在矿井日常生产中,矿井提升机需要不断的实现提升和下放,其工作的安全性及可靠性直接关系到矿井生产安全和矿工的生命安全,一旦发生故障,轻则停产停工、机械设备损坏,重则发生重大人员伤亡事故,造成恶劣社会影响,因此对提升机电控系统可靠性和安全性的要求更加严苛,提高提升机电控系统的可靠性和安全性,更是当前提升机电控系统研究的热点方向。
  本文以山西省大同市白洞矿电控系统升级改造为典型案例,对其整个电控系统进行了升级改造。先从该矿的技术参数和提升机系统入手,介绍了提升机系统的组成及各个组成部分的作用,接着分析了电气传动的方案,从而确定了整个电控系统的改造方案。通过将智能控制算法中的模糊自适应整定PID控制算法与传统PID控制算法的建模仿真比较,证实了模糊自适应整定PID控制算法的控制效果的优越性,并可将该算法应用于提升机的行程控制之中。在对可编程控制器和高压变频器进行简单介绍之后,最终在硬件方面选择了德国西门子公司生产的S7-300系列PLC和山东新风光公司生产的交交变频器。并在STEP7编程软件中对电控系统进行了软件部分设计,通过上位机组态软件对万维触摸屏进行组态,通过触摸屏可以对提升机运行情况进行实时监控,最后在试验台完成了电控系统的调试。
  提升机电控系统的发展的水平直接影响着矿井的生产水平,采用PLC作为主控系统,交交变频技术作为电气传动方案的提升机电控系统更是今后提升机电控系统发展的趋势。
[硕士论文] 雷路路
机械工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:近些年来,随着我国国民经济的快速发展,矿业领域的发展速度也在不断加快,机电设备在煤矿的开挖和管理工作中的应用也越来越广泛,要求也在不断提高。可编程控制器越来越广泛地应用与煤矿机电系统中。基于PLC设计的机电设备应满足煤矿生产安全的需要,必须通过国家安全部门的审查,而审查需提供详细的PLC全套电路、元器件资料。由于这点要求,通用的商用PLC厂家出于技术保密的原因无法满足。
  针对上述问题,本文设计了一款基于ARM的PLC系统,能满足电气控制的需要,并配有相应的电路原理图、元器件列表、PCB生产图纸。给送审过程带来极大便利,对矿业领域发展起到一定的积极作用。所述PLC以PC机为基础,在Windows的工作环境的条件下,利用软件来最终实现传统硬PLC的功能特性。嵌入式PLC有着更好的兼容和开放特性。
  本课题基于PLC基本知识以及嵌入式的基本原理,研究设计了一款基于STM32F103x芯片软PLC设计系统。本文以STM32F103VCT6设计为嵌入式PLC的中央处理单元(CPU),以该微处理器(MCU)为核心设置嵌入式PLC的各个模块的硬件电路。依据相应硬件电路图印刷成对应的板子,并进行各个功能模块的相关硬件调试。采取Keil软件对下位机软PLC驱动系统进行设计。实现嵌入式PLC架构的基本定义,设计每个模块的功能函数设计,比如输入输出设计、串口通信设计等等。然后对各个模块就行编写、调试、修正,直到代码正确为止。将下位机驱动函数通过串口下载到嵌入式PLC里,构造嵌入式PLC系统。最后介绍Modbus通信协议基本原理,并利用GX Developer软件对嵌入式PLC的Modbus的梯形图与指令表的编写、修正、保存工作,进行Modbus梯形图的写入与读取操作,并实施在线监控功能,完成对嵌入式PLC的梯形图与其指令表之间的转换。通过Modbus梯形图在嵌入式PLC的应用,Modbus上位机软件与嵌入式PLC的通信实现,验证嵌入式PLC研发的可行性。
[硕士论文] 任辉
电气工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:矿井提升机罐笼是矿山作业的重要设备,主要起着输送人员和物资的作用。矿井提升机罐笼由于处于煤矿易燃易爆的特殊工作环境中,且上下运行距离较长(井道一般在500~2000m),国内外均很难通过随行电缆方式对其进行电能供给,其内部负载如罐帘门、阻车器等均需手动操作,而且也无法实现日常照明、通讯、报警等功能,自动化程度比较低,人员和物资进出效率低,且存在一定的人为安全隐患。
  基于这种现状,在现场考察并充分了解矿井提升机罐笼运行特性的前提下,发现矿井罐笼频繁在井道中上下运行,且循环周期比较短,加之本身重量比较大,蕴藏着比较可观的能量。为此从罐笼自身入手,通过自发电来满足能量需求。同时为了实现电能及时有效存储,选用超级电容与蓄电池相结合的混合储能系统,从而实现优势互补。
  针对系统控制策略,提出了一种基于电池荷电状态SOC的混合储能控制策略。即在储能系统电量允许范围内,根据矿井罐笼负载实时功率幅频特性,利用高通滤波法对储能单元进行功率分配,同时为了优化能量管理,增加了根据超级电容荷电状态来实时改变滤波时间常数的管理方法,并通过双向DC/DC变换器实现储能单元的充放电。整个控制策略在充分发挥超级电容特点同时,很大程度上减少了矿井罐笼负载功率波动对蓄电池的冲击,延长了其使用寿命,达到了“削峰填谷”的目的,很好地提高了混合储能单元对负载功率的动态响应。
  利用Matlab工具对系统设计方案进行模型搭建和参数设定,并进行了仿真验证。仿真结果表明,该方案能够根据罐笼负载的实时电能需要,合理地分配矿井罐笼混合储能系统中的能量。
  最后搭建了系统部分硬件电路进行实验,主要是针对超级电容模组、蓄电池、负载的相关实验,实验结果表明该系统能够实现矿井提升机罐笼自发电的快速存储与再利用,能够满足罐笼内部负载的用电需求,具有一定的理论与实际参考价值。
[硕士论文] 陈伟
地质工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:随着我国煤矿区多年开采,浅部资源开采的日益枯竭,向深部开采是目前及未来煤炭生产的必然趋势。深部开采的地质条件越来越复杂,水压、地压、地温不断地增加,将导致突发性矿井灾害发生的概率相应增加。华北型煤田是我国重要的产煤基地,开采煤层为石炭一、二叠系煤层群,煤系地层多为厚层的新生界地层覆盖,其基底发育巨厚的碳酸盐岩地层,孔隙、裂隙、溶孔发育,富水性强,水压高,曾发生多次底板灰岩岩溶裂隙含水层突水事故。随着开采深度增加,底板灰岩岩溶裂隙含水层富水性复杂,加之地质构造条件复杂性,灰岩含水层富水性特征及突水危险性预测是深部安全开采亟待要解决的问题。
  孙疃煤矿位于华北煤田南缘的淮北煤田,水文地质环境具有华北煤田的基本特征,矿井投产试采阶段,曾发生首采区1028工作面底板灰岩水突水事故。本文以孙疃煤矿为例,开展矿井深部灰岩岩溶裂隙含水层富水性特征及突水危险性预测研究。从灰岩含水层岩性、岩溶裂隙发育、抽水试验成果、水位等进行矿井深部灰岩岩溶裂隙含水层富水性特征研究,结果表明:矿井深部灰岩含水层单位涌水量多数在1.0L/S.m以下,富水性为弱富水性到中等富水性,随着深度增加富水性逐渐减弱,但具有高承压的特征。从煤层底板开采应力应变变化与破坏、底板隔水性能,以及运用灰色模糊数学法进行危险性分区研究,结果表明:深部开采底板大部分区域所承受的水压值低于煤层底板的抗压能力,底板隔水岩层隔水性能整体性较好,并将底板按突水危险性划分为四个区域,即安全区、相对安全区、威胁区、危险区,其中威胁区、危险区为开采过程中重点的防治区,占整个矿区面积的50%左右,其余地区为安全区和相对安全区。
[硕士论文] 高之翔
控制科学与工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:节能导向的煤矿大型机电设备协同控制技术是以煤矿综合生产系统中主要耗能设备工作状态的智能感知为前提,各子系统间大型机电设备协同工作效率及协同控制策略为优化对象,最终实现整个煤矿综合生产系统的节能目标的过程。由于煤矿综合生产系统庞大,大型机电设备种类较多,且生产过程复杂,这增加了对煤矿大型机电设备工作状态实时监测的难度。煤矿综合生产系统任务调度问题也很大程度上影响着煤矿综合生产的能耗,几种常见的任务调度算法运用在煤矿综合生产任务调度中所反映出的任务调度完成时间不同,任务调度完成时间不同也在一定程度上导致了最终不同的能耗程度。鉴于此,为获得较为节能的煤矿综合生产效果,研究一种合理的节能导向的煤矿大型机电设备协同控制技术就成为迫在眉睫的任务。
  本文主要研究煤矿大型机电设备效率优化及煤矿综合生产系统任务调度策略优化来降低煤矿综合生产能耗。首先,针对煤矿综合生产系统复杂的特点,本文对煤矿大型机电设备和子系统进行了分类,并给出了这些子系统中主耗能大型机电设备。其次,讨论了煤矿综合生产系统中大型机电设备的效率优化问题,详细推导了煤矿综合生产系统的能耗公式。此外,本文以协同控制为导向的煤矿综合生产系统任务动态优先级调度策略研究为主线,再结合具体的煤矿大型机电设备传感器监测方案与煤矿子系统间通信方案,具体讨论了煤矿综合生产的节能过程。在方案实施方面,本文主要采用S7-200SMART型PLC对煤矿大型机电设备的状态进行感知控制,采用ARM920T系列微处理器S3C2440作为多元异构网络通信系统总控制芯片,并在文中介绍了相关传感器选型、煤矿多元异构网络构建以及子系统间、设备间通信过程。利用OneNET云平台实现了煤矿大型机电设备的工作状态的实时监测,最后对煤矿综合生产能耗影响指标进行了仿真研究,并对仿真结果作出了详细分析,证明了本文提出的节能导向的煤矿大型协同控制技术是可行的。
[硕士论文] 石珩
电力电子与电力传动 兰州理工大学 2017(学位年度)
摘要:随着电气传动技术的飞速发展,多电平变流器已在矿井提升机中得到了广泛应用,对改善设备性能和节能减排具有重大的意义。模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)以其独特的结构优势,弥补了传统多电平变流器的许多不足,特别适用于中高压大功率场合。将MMC应用于矿井提升机具有较高的发展前景和实用价值。本文主要对用于矿井提升机控制的模块化多电平变流器进行了研究。
  首先,对比了目前应用在矿井提升机中的三种多电平变流器结构优缺点,分析了MMC自身的诸多优点和不足。然后在矿井提升机的应用背景下,介绍了MMC的工作原理、数学模型和调制方式,并研究了用于提升机控制的背靠背MMC前端PWM整流器的结构和控制方法。
  其次,分析了MMC在应用于矿井提升机运行时子模块电容电压的波动规律。通过数学推导得到了电容电压波动幅值的表达式,得出了电容电压波动幅值与电流幅值和基波频率之间的关系。研究了一种抑制电容电压低频波动的控制算法,将MMC低频运行时的电压波动抑制在合理的范围内,并通过Matlab/Simulink搭建模型对该控制算法进行了仿真验证。
  最后,设计和搭建了用于模拟矿井提升机运行控制的三相10KW MMC实验平台,其中控制器采用DSP和CPLD的两级控制结构。对系统控制电路、主电路和子模块电路的设计进行了详细说明。最后设计了提升机控制程序和驱动程序,并给出了相关实验波形。
[硕士论文] 任娄春
电气工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:煤炭在我国能源中占主要地位,我国矿井众多且矿井电网大部分采用电缆供电。电缆在井下环境中容易损坏,电缆的损坏极大可能会引起漏电事故,从而影响井下工作的进度与效率。
  煤矿井下发生漏电故障的时候,为了快速定位故障区域,避免越级跳闸,本文根据广域继电保护的分区结构原理,针对井下供电系统提出一种基于广域信息下的的选择性漏电保护的新方法。该方法根据煤矿井下供电系统的特点,结合广域继电保护的分区方案,在井下实际供电线路中按馈电开关的安装位置进行区域划分,在每个划分的区域里通过安装在馈电开关处的零序互感器得到零序信息。以零序电压作为判断线路是否存在故障的依据,在此基础上再以相邻区域的零序电流的差值作为特征量,并以该特征量在故障线路与非故障线路相位和幅值上的差异作为判据,比较不同区域零序电流特征量的广域信息,最终得出故障点所在区域。考虑到井下零序电流信息容易受到干扰,本文针对故障信号采取一种基于经验模态分解(Empirical Mode DecompositionEmpirical,EMD)的滤波降噪方案,将故障信号分解成若干分量,挑取其中部分信号分量进行重新组合,获得降噪后的新信号。
  为了探讨本论文方法的可行性,本文以实际矿井采区供电系统图为参考模型,利用MATLAB simulink进行仿真模型搭建。对本文提出的故障判据进行仿真验证,同时还考虑了过渡电阻对仿真波形的影响。Matlab仿真效果表明,本文提出的选线方法不仅能够确定故障线路,而且可以进一步得到故障所在的区域,有助于提高了井下检修的效率,具有较强的实用价值。
[硕士论文] 唐明玉
电气工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:矿用电机车是煤矿开采工作中主要的运输工具,它的运行性能关系到煤矿生产的效率和经济效益。传统的矿用电机车多采用直流电机作为驱动电机,但其有耗能严重、串电阻启动、体积大、维护成本高等缺点,为了调高电机车的起动速度慢和速度调节不平稳的性能以及改善其耗能严重的问题,本文以矿用蓄电池电机车电机驱动异步电动机为对象,运用成熟的直接转矩控制技术和电动汽车能量回馈技术对矿用电机车电机驱动的交流调速技术和制动能量回馈系统进行相应地分析与研究。
  本文在分析电机车的运行特性后,系统地分析了三相交流异步电动机的数学模型,同时对定子磁链影响因素以及电磁转矩的运行特性做出了简单地分析,以此作为直接转矩控制(DTC)策略选择的理论依据,在DTC控制策略中,相比六扇区矢量空间表的控制,采用十二扇区细分的DTC交流调速控制方式性能更优化。本论文还详细介绍了电机车电机驱动的四象限的运动特性,分析了电机车电动状态和发电状态的运行特性,同时还分析了电机车电机驱动的能量再生原理以及再生条件。在能量回馈制动电路中同时还应用到了超级电容来储存能量,采用恒流闭环控制,通过双向DC/DC交换器实现能量的回馈与再利用,使得矿用蓄电池电机车的交流调速性能更优越,电机车的续航里程得到较大提升。
  论文对改进的DTC控制策略和电机车的制动能量回馈控制进行了Matlab仿真模型的搭建,验证了十二扇区细分的直接转矩控制策略的优越性,及电机车超级电容能量回馈控制系统可行性,同时验证了双向DC/DC变换器对超级电容工作时的恒流控制策略。本文以TMS320F2812 DSP数字信号控制芯片作为控制系统的核心处理器,设计了系统的硬件和软件,主电路采用了IPM智能功率模块,系统的对电机车电机驱动DTC控制策略和能量回馈系统进行实验验证。
[硕士论文] 沈湘钟
电气工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:随着科学技术的不断进步和发展,物联网已逐步运用到众多领域。由于煤矿井下运行环境和运行方式的特殊性和复杂性,煤矿井下物联网感知层节点多采用电池供电,因此,如何最大程度的节约感知层节点的能量以提高感知层网络的生存周期成为当前研究的重要课题。为了能够尽可能地延长感知层网络的生命周期,本文做出研究如下:
  本文首先简要概述了物联网感知层可控拓扑算法的设计原则及经典的拓扑控制算法,针对现有的连通支配集算法在感知节点能量消耗及网络生存周期方面的不足,为了满足网络生存周期方面的要求,本文提出了基于连通支配集的物联网感知层拓扑控制算法。在基于连通支配集的基础上,利用遗传算法进行进一步优化。本文算法在OMNET++平台上进行仿真,仿真结果表明,本文所提算法在节约感知层网络的能耗方面表现出优越性,能有效地延长整个感知层网络的生命周期。
  根据提出的算法模型,本文从硬件和软件两个方面分别对井下物联网感知节点和网关节点进行了设计。硬件方面,设计了感知节点的最小系统、电源模块、传感器模块、无线收发模块和网关节点的最小系统,并利用串口通信实现感知节点与网关节点之间的通信。软件方面,采用模块化的设计,分别对感知节点与网关节点进行了软件设计,保证感知节点与网关节点之间通信。
  根据对硬件和软件的设计,验证井下感知层节点采用本文所提的基于连通支配集的物联网感知层拓扑控制算法在网络生存周期方面的可行性和优越性。
[硕士论文] 赵彩霞
电气工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:煤矿供配电网络多为单侧电源多条馈线的辐射状结构,且供配电线路较短,使得各级变电站母线处短路电流值差别不大,各级开关的速断保护区域难以确定,加之工矿企业对电源侧进线段电流保护动作时限的限制,造成煤矿井下供配电线路上下级之间不能依靠增加时限差来达到保护动作的选择性,出现下级配电线路短路故障,上级开关越级跳闸的现象,严重威胁煤矿安全。
  针对煤矿供配电网络越级跳闸的现象,考虑到GOOSE通信机制在实时性和可靠性方面的优越性,设计了基于GOOSE通信闭锁的防越级跳闸保护系统。在煤矿井下发生短路故障时,依靠基于GOOSE通信的矿用保护测控装置之间闭锁信号的快速、实时、可靠传输,迅速准确地确定故障点位置,在尽可能短的时间内将故障有选择的切除,有效防止故障区域扩大。
  本文详细分析了引起煤矿供配电网络保护装置越级跳闸的原因,介绍了基于GOOSE通信闭锁的防越级跳闸保护系统架构以及该保护功能的实现原理,并分别从硬件和软件两方面进行了设计。该保护系统的硬件主要包括主控模块、通信管理模块、人机接口模块、模拟量采集模块、开入开出模块以及通信接口模块等。软件设计方面,采用了模块化设计方式,介绍了软件整体结构,并从底层和应用层两方面对该保护系统进行了设计。对于底层驱动程序主要完成了主程序、中断处理程序、通信接口程序以及通信管理模块的流程图设计;对于上层应用层程序,主要进行了GOOSE通信部分软件设计和防越级跳闸保护功能的流程图设计。最后,对该防越级跳闸保护系统进行了功能验证,主要就该矿用保护测控装置的选择性和速动性进行了测试,测试结果显示该防越级跳闸保护方案的整体性能指标满足方案预期目标。
[硕士论文] 张鹏
机械工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:防爆无轨胶轮车因其较强的机动性能大大提高了煤矿的生产效率,促使国外铰接式胶轮车的设计研究得到快速发展。国内针对矿用铰接式胶轮车的研究起步较晚,目前设计理论尚不完善,仍处于仿造阶段。铰接转向机构作为胶轮车的重要组成部分,直接关系到车辆的机动性能,矿用胶轮车多使用在井下,井下巷道岩石多,而胶轮车本身越障时受力更大,更容易发生破坏。因此,本文针对胶轮车越障工况下的性能进行研究,并根据实际问题及分析结果对铰接转向机构进行结构改进。旨在为国内胶轮车的进一步发展提供一定的理论依据。主要研究结果如下:
  选取矩形台阶路面这种典型路况,利用ADAMS、AMESim建立铰接式胶轮车的机液联合仿真模型,仿真分析车辆在转向状态下通过这障碍路面时的车体载荷分布及转向稳定性等性能,并基于ANSYS对胶轮车进行瞬态动力学仿真。最终能够发现防爆无轨胶轮车存在扭矩过大、应力集中、侧倾稳定性不好的问题。
  为了验证所建立机液联合仿真模型的可靠性,进行了防爆柴油机无轨胶轮车转向越障的实验,发现实验结果与仿真结果吻合度较高,表明所建立的机液联合仿真模型是合理的,可以作为研究防爆无轨胶轮车的工具,得出确实存在仿真所发现的问题。
  为了解决胶轮车存在的问题,对胶轮车铰接转向机构进行了改进,引进了二自由度铰接盘,建立了二自由度胶轮车,对新建立的二自由度铰接车模型进行研究,与原来的仿真结果进行对比,发现在应力、扭矩和侧倾稳定性方面都有了一定提高,解决了最开始发现的问题。
  针对新建立的二自由度胶轮车,为了分析其越过障碍时的性能,建立其越过台阶障碍时的力学模型,进而计算其单侧车轮越过台阶障碍时的极限高度,通过使胶轮车越障极限高度最大来重新设计铰接盘的几何尺寸,从而达到优化二自由度胶轮车越障性能的目的。
  本文研究结果可为铰接式胶轮车转向机构的设计提供一定的理论依据。
[硕士论文] 高飞
安全科学与工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:我们都知道能源产业是国家经济发展的基础性产业,也是支柱型产业。就目前形势来看,产能的严重过剩,极大一部分原因,是能源利用率较低导致的。在能源综合利用率只有14%的今天,国家只有通过大量的产能,才能实现能源对经济增长的不断需求。时至2016年为国家“十三五”规划的开局之年,近期的一项报告显示:未来的几年,国家将逐渐减少在高耗能产业方面的经济支出(如煤炭、石油、化工等),转而鼓励扩大能源有效投资的举措,而其中一项就是推进能源科技革命,加大能源科技创新投资。换热器作为一种在不同温度下,两种或两种以上流体间,实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足工艺条件的需要。很好的满足了国家关于节能产业发展的政策和方针方面的要求。基于以上国家给予换热器行业的大力支持和时代给予的机遇,本文提出并发明了一种能在更低流动阻力情况下,有更高换热效率的新型椭球面波纹板式换热器。
  本文以研究该种椭球面波纹板式换热器的热力学性能,以及流动阻力性能为切入口。全文涉及到了传热学、工程热力学、流体力学、空气调节等方面的专业知识,应用了诸如AutoCAD、Gambit、MATLAB、Solidworks、Fluent等软件,完成了建模、计算、模拟和分析的全过程,主要的研究成果有以下几个方面:
  一、依据相关要求,设计发明出了椭球面波纹换热板的尺寸。椭球面满足一定的方程,同一行椭球面左右相邻间隔为2mm,且凹凸性一致。相邻的上下椭球面首尾恰巧处于同一水平面,采取相间的排列方式,且凹凸性相反。经设计计算,单个换热板每面均有凹凸椭球面15行,每行均有椭球面25个。在进出水方面,采取惯有的,在四角开有直径为36mm的圆形孔,板两面的边缘均加有厚3mm的密封橡胶带,整体采用冷热双流道逆流换热模式。
  二、依据比表面积知识,计算得知椭球面波纹换热板的空间利用率更佳。通过MATLAB计算,该单板换热比表面积比人字形换热板高出接近一倍。
  三、依据Fluent模拟结果,分析了其速度场、压力场及温度场等之间的相互影响关系。得到以下几条结论:其一,通过分析20℃冷流体与60℃热流体混合之间的传热及阻力关系发现,换热流体的流动方式几乎不是影响本四孔口双流道椭球面换热板结果的因素,该椭球面波纹换热板将不再受装配顺序的影响,组装方式更灵活。其二,拟合出了雷诺数在一定范围内的传热Nu和阻力f的准则数方程,这为后续的学者研究提供了更为直观的数据和理论思路。其三,椭球面波纹换热板上,冷热流体的温度场、速度场及压力场每时每刻均在均匀地由高势能场向低势能场推进,从而可以很好的说明此种设计的场协同角较小,各场之间的协同作用较好,该新型波纹换热板具有较好的传热过程。
  四、对比人字形波纹板,得知椭球面波纹换热板的传热及阻力等综合性能较为优越。其一,换热流体经过凸椭球面表面时,流速会变快,进出口压力降降低;流体经过凹椭球面表面时,速度被扰乱,分散在各个方向,在凹面局部形成紊流,恰好使流体与换热板面充分接触,达到理想换热效果。其二,凹凸椭球面触点相互配搭,很好的解决了板面承压问题;其三,奥氏体铁索体双相不锈钢整板压模一次成型设计,具有更为优良的耐高温、耐腐蚀、高韧性等特点,为后来者搭建实验平台,实际测试,提供思路和参考。其四,椭球面波纹板单位压力降下的传热系数比后者要高11%左右。
  上述关于该新型椭球面波纹板式换热器的理论分析和数值模拟研究,为其后面的工程实践提供可能,亦给换热器研究人员提供了新的研究思路。
[硕士论文] 杨洋
机械工程 太原理工大学 2017(学位年度)
摘要:刮板输送机是煤矿井下综采工作面主要设备之一,因其驱动形式的不同,能耗和性能表现也不同。CST可控启动装置中的技术核心----液黏传动作为一种较为新型的传动形式,具有无级调速、高效节能、启动冲击小等特点,是实现机械传动设备节能降耗的有效技术手段。在CST液黏传动工作过程中,摩擦副的转速差会使其间隙内流体因内摩擦而导致黏性耗散的产生,进而使摩擦副和工作油液的温度升高,输出的转矩降低,最终导致传动的性能降低。通过对摩擦副流场特性的研究可以为离合器的转矩预测提供理论基础以及分析流场温度变化所产生的影响,进而为液黏传动技术的研究和大功率液黏传动设备的研发提供技术支持。
  本研究以刮板输送机的可控启动装置CST中液黏传动的一对双圆弧油槽摩擦副间流场为研究对象,将摩擦片表面的双圆弧油槽和工作油的黏温特性考虑在内,对摩擦副间隙内的流场在纯油膜剪切阶段下的流场特性进行研究。通过建立在绝热边界下流场的简化数学模型,测量摩擦片和对偶钢片的尺寸,分析影响油液黏度变化的因素,试验测定液黏传动不同工作油的黏温特性,然后利用Pro/E软件建立流场的几何模型,使用 ICEM CFD软件进行网格划分,接着导入ANSYS CFX软件中对其进行数值计算,获得不同转速差、不同入口流量、不同油膜厚度等工况条件下摩擦副间流场的流场特性和转矩特性,最后对结果进行研究分析。结果表明,在纯油膜剪切阶段,液黏传动流场的整体温升幅度不大,温度沿径向呈递增趋势,油槽区温度低于非油槽区,转速差和入口流量的变化对温度影响较大。流场压力沿径向方向整体呈线性递减趋势,周向压力与阶梯轴承周向压力分布类似整体呈周期性变化,转速差的变化对进出口压差影响较小,入口流量的变化对其影响较大。流场的流体流速沿径向呈周期性变化,但总体呈递增趋势,流体流线轨迹在非油槽区整体呈抛物线。油槽会降低油膜传递的转矩,转矩随动静摩擦副转速差增大而增大,入口流量对转矩影响很小,而油液的黏温特性会影响油膜传递的转矩。
[硕士论文] 吴谦
电气工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:在我国的采矿业中,矿用蓄电池电机车被广泛使用。但因传统蓄电池式供电系统存在电池组体积重量大、续航能力弱,使用寿命短等等问题,阻碍了矿用电机车充分发挥其应用价值,并且使用产生的废旧电池又会对环境造成严重的污染。而无线供电技术因其特有的非接触式电能传输的特点,可以实现对电机车的实时供电,可令电机车在运输时少带甚至不带电池,促使电机车驱动系统和供电系统的一体化设计。该技术的应用将可以打破矿用电机车的应用瓶颈,促进我国采矿业的再次进步。
  无线供电技术因其巨大的应用潜力,吸引了越来越多的研究机构投入其中。如今,该技术正逐步实现大功率和高效率化。本文尝试将无线供电技术应用到矿用电机车上,通过搭建矿用电机车无线供电系统的模型,使用仿真软件来验证无线供电技术在矿用电机车上应用的可行性。
  通过对比主要的三类无线电能传输方式,本文依据矿用电机车的特点,选择电磁耦合谐振式无线供电技术,并应用耦合模理论和电路理论对该技术加以分析。依据电路理论得出的输出功率和传输效率表达式,在MATLAB和OrCAD仿真软件下分析频率、负载和互感对无线供电系统传输特性的影响。在此基础上,本文研究了矿用电机车无线供电系统各电路模块的选型:滤波电路选择了EMI电路,以减小系统的电磁辐射和对电网的影响;整流电路选择全桥不可控的整流方式;高频逆变电路选择全桥IGBT电路,并采用软开关技术来减少开关损耗;功率变换电路采用Buck-Boost电路,利用Simulink搭建次级线圈侧电路仿真模型,在仿真模型下验证了电机车运行的稳定性。对于无线供电系统的耦合机构,通过计算和MAXWELL电磁仿真软件确定了耦合线圈和磁芯的结构设计。电机车无线供电系统需沿轨道铺设供电导轨,因此本文还分析了供电导轨的模型及其配电方式,以确保系统运行的稳定性和高效性。由于矿用电机车应用在工矿业领域,论文最后研究了无线供电系统在易燃易爆环境下的安全功率容量。
[硕士论文] 唐雨
软件工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:本研究是开发一款井下人员定位系统,结合目标矿区井下的实际线路,投资情况,实际需求等。开发出包含有井下实时动态掌握和人员时间节点记录的人员定位系统。对正常生产情况下的工人入井上班情况、井下工作时间、工作地点、出井时间进行监控。同井下的员工进行双向呼叫,提示附近突发情况,进行合理规避等。保证井下的工人状况实时掌控,为地面调度人员提供一个快速、便捷的管理办法。
  本文所阐述的煤矿井下人员定位系统是由硬件和软件两个部分组成。硬件部分采用的ZigBee技术实现煤矿井下相关数据的分布式自动化采集。而软件部分则是采用了ThinkPHP框架开发一款基于B/S架构的人员定位以及信息管理系统用于管理硬件采集到的相关数据。论文首先对煤矿井下人员定位系统的研究现状作了分析研究。得出煤矿井下人员定位系统的现实功能需求。同时在对系统进行可行性分析的基础上,用UML用例图的方法对系统基本功能进行了分析,并绘制了相关用例图,为后续的系统详细设计理清了整体的思路。在清晰的明白了系统的功能需求之后,就开始对系统的每个功能模块进行详细的设计。同时,先是对数据库的整体需求进行详细的分析,然后在数据库的需求上对数据库的对数据库的整体逻辑进行一个设计,构建出数据库的E-R图,结合数据库E-R图对数据库表结构进行设计。然后,根据系统各个功能的业务逻辑结构,对系统的各个功能进行功能实现,完成了系统各功能模块的界面构建和相关代码的程序实现,实现了系统的功能设计要求。最后,对系统进行了全方面的测试。矿井的人员定位系统又是煤矿竣工投产必要的一部分。本系统根据矿的实际需求实现了煤矿井下人员定位系统的相关功能,从系统的各个方面的测试指标以及测试数据上来看的话,系统已经达到了预期的目的。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部