刮板输送机双机驱动系统研究
作者:井万里; 贾立新; 李梦毅; 马宇心; 孙文尧
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目前,在刮板输送机使用永磁同步电动机驱动的研究主要是通过改变驱动系统的机械结构来提高效率,而对永磁同步电动机最优控制算法的研究较少。为了解决这个问题,刮板输送机双机驱动系统引入了最大转矩电流比(MTPA)控制和弱磁控制:当电机在额定转速范围内运行时,采用MTPA控制,通过给定的直轴电流实现单位电流的最大转矩输出,从而减少电机损耗。通过弱磁控制扩大刮板输送机的调速范围,以适应不同的生产负荷情况,确保刮板输送机的煤炭产量相对稳定。针对刮板输送机两台机功率不平衡的问题,采用主从式控制方式,以尾部电机为主机,头部电机为从机,将主机给定的转矩传递给从机的MTPA控制和弱磁控制,实现功率平衡。在AMEsim、有限元和仿真模型建立了刮板输送机双驱动系统的仿真模型,在Matlab/Simulink中建立了刮板输送机双驱动系统的仿真模型。通过AMEsim和MATLAB/Simulink的联合仿真,验证了双驱动系统控制策略的有效性。结果表明,电机突然增加负载后,在MTPA的控制下,定子电流稳定在130.1 a,在传统的矢量控制下,定子电流稳定在149.2 a。在相同的输出转矩下,输出电流越小越好。因此,MTPA控制的优势是显而易见的。弱磁控制将电机的调速范围从0~750r/Aristole扩大到0~850r/Aristole。主从式控制模式可以使从机和主机的扭矩一致,实现两台机器的功率平衡。