矿用局扇EPS电源的设计
在科学技术发展突飞猛进的今天，随着社会发展的信息化、现代化，煤矿发展的智能化、安全化，人们对供电的要求越来越高。电力故障具有突发性，而矿用局扇风机在矿井下具有十分重要的意义，一旦断电将会带来不可估量的后果。因此，高性能矿用局扇EPS作为后备电源，为矿业安全提供保障显得尤为重要。 论文首先通过对比EPS、UPS和柴油发电机组优缺点，得出研究高性能EPS在矿用局扇中应用的重要性。文中给出了矿用局扇EPS的工作原理和系统的一些技术指标，根据要求设计系统结构图，选择蓄电池种类并计算其安时数等参数。其次，论文详细的阐述了单元充电器的设计，通过介绍磷酸亚铁锂充电原理和特性，根据常用的充电方法和实际需要选择了较为科学的充电方法，确定了使用BUCK降压电路作为充电电路，实现先以恒流3A，后以恒压14.4V的两段式充电方式，在提高了充电效率的同时，延长了电池的使用寿命。论文研究重点为单元蓄电池组管理系统的设计，通过比较现有均衡电路的优缺点，提出了一种以4节串联电池为均衡单元的非能量耗散型均衡管理方案，并对辅助电路进行分析与设计，通过软件编程最终实现电池电量的均衡，达到了均衡平均电流为1A左右，不仅增加了蓄电池组使用的安全性，也延长了电池的使用寿命。 文中详细的阐述了逆变系统的设计，通过逆变系统原理框图确定主电路拓扑，并详细的介绍了硬件电路的设计，包括主电路功率开关器件的选型及其他辅助电路的设计。逆变技术一改以往的模拟电路生成SPWM波，采用了软件生成SPWM波形数字控制技术，简化了电路，降低了成本，更利于实现数字化控制。系统人机界面通过Modbus协议进行通信，并增加了一些辅助功能，用于显示充电均衡和应急逆变的状态参数。 在对各模块的设计与分析的基础上，完成硬件电路的搭建与调试，采集实验波形并分析。实验验证证明整个系统的设计符合设计要求，完成了预期的目标，并总结了课题研究过程中存在一些不足之处，并提出改善的措施。
矿产工业;供电系统;局扇设备;电子助力转向;参数设计
西安科技大学
硕士
电气工程
许军
2014
中文
TD61
67
2015-07-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）