矿用绞车下降过程中电制动能量回收研究.pdf

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1、第33卷第5期计算机仿真2016年5月文章编号：1006—9348(2016)05—0223—06矿用绞车下降过程中电制动能量回收研究邢潇，杨俭，袁天辰，宋瑞刚(上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海201620)摘要：针对矿用绞车下降过程中电制动产生的能量回收利用的问题，提出了一种超级电容回收电制动能量的方法，并且分析了不同载重下绞车能量回收系统的回收效率。首先对超级电容回收系统进行建模，然后结合电机矢量控制的建模，最后通过MATLAB／Simulink软件建立绞车回收系统的仿真模型。仿真出绞车在三种不同的载重下回收的

2、能量，并计算出每种载重下的回收效率，仿真和计算结果表明：绞车能量回收系统回收的能量和回收效率随着负载的增大而增大。仿真结果表明，改进方法为矿用绞车电制动能量回收系统设计提供了科学依据。关键词：矿用绞车；超级电容；能量回收；回收效率中图分类号：TP391．9文献标识码：BResearchonEnergyRecoveryofElectricBrakingintheProcessofMineHoistXINGXiao，YANGJian，YUANTian-chen，SONGRui-gang(CoNegeofUrbanRailwa

3、yTransportationofShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620)ABSTRACT：Inviewoftheproblemofhowtodealwiththeenergyintheprocessoftheminehoist，amethodofusingthesupercapacitorforenergystorageisproposedtoefficientlyrecovertheenergy．Andtherecoveryefficiencyofw

4、inchenergyrecoverysystemunderdifferentload．First，themodelofthesupercapacitorrecyclingsystemismod-eled，andthenthemodelofthemotorvectorcontrolisestablished．Finally，thesimulationmodelofthewinchrecov·crysystemisbuiltbyMATLAB／Simulinksoftware．Thesimulationcalculatesth

5、eenergyandtherecoveryefficiencyofthewinchunderthreedifferentloads．Theresultsshowthattherecoveryefficiencyoftheenergyrecoverysystemisin-creasedwiththeincreaseoftheload．Theabovemethodprovidesascientificbasisfortheenergyrecoveryofthetrainrunning．KEYWORDS：Minewinch；S

6、upercapacitor；Energyrecovery；Recoveryefficiency1引言矿用绞车是矿山辅助运输中的重要设备，矿用绞车下降过程中电机处于再生制动的状态，这过程中产生的能量若不能安全的被回收和利用，不仅会造成能源的浪费⋯，又会对矿井的安全产生影响，因此对绞车下降过程中制动能量回收的研究有重要意义。矿用设备常见的能量处理方式有电阻耗能和再生处理两种。电阻耗能将电能转化为热能，但该方式增加了矿井有限空间内的热量，为生产安全埋下隐患呤1。再生处理有反馈基金项目：上海市教育委员会科研创新重点项目(14ZZ

7、l58)；上海工程技术大学研究生科研创新项目(14KYl001)；上海市研究生教育创新计划学位点引导布局与建设培育项目(13sc002)收稿Et期：2015—07—13修回13期：2015—08—08型和储能型两种，国内外对绞车制动能量的处理方式一般是回馈电网的方法，德国Wirth公司新一代齿轮传动绞车配有两台或三台直流或交流电动机，直流和交流电动机都能运用再生制动技术，制动能量大部分回馈给电网旧j。国内的唐山开诚电控设备集团就为绞车制动能量的处理开发了一款变频器，此变频器整流部分是由IGBT开关元件组成具有能量反馈功能

8、。但是将电能反馈给电网时会产生谐波对电网产生污染，反馈型技术相对比较复杂，且成本较高。储能型基本都是使用蓄电池，但其使用寿命短，维护麻烦，容量小HJ。综上所述目前对绞车再生制动产生的能量大部分是反馈给电网，技术复杂且成本较高。而本文提出了使用超级电容对绞车下降过程中产生的制动能量进行回收的方法，超级电容具有响应快，使