矿用局部风机应急电源变频控制系统设计

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1、行业应用与交流《自动化技术与应用2014年第33卷第2期ndustrialApplicationsandCommunications矿用局部风机应急电源变频控制系统的设计★张英1，张谊1，杨春稳2(1．河北工业大学控制科学与工程学院，天津300l30；2．开滦集团有限责任公司，河北唐山0630l8)摘要：为_r保i．iE~ii停电后应急电源为风L~Iz,j运行提供尽ig~p．长的供电时问，提出了一种应急电源变频控制方法。该方法在对蔷电池运用有源逆变方式刈其进行恒流放电实验的础上，分析其放电特性曲线，得到变频

2、输出的条件；敲后提出了将蓄电池在放电过程中流电变化转化为输出信号频率的变化，通过改变调制波频率并运用分段步调制法来控制载波比和载波频率，得到期望的SPWM波形，从而控制电源具有频率可变的输出特性。关键字：莆电池；放『乜特性；变频控制；分段04,I,4}分类：TM464文献标识码：B文章编号：1003—7241(2014)02—007705DesignofMineEPSVariable—FrequencyControlSystemBasedOnBatteryDischargeCharacteristicsZN

3、ANGYing，ZHANGYi，YANGChun-wen(1．SchoolofControlScienceandEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130China；2．KailuanGroupCorporationLtd．，Tangshan063018China)Abstl’act：InOI‘dm‘toonsLirethattheonlBI’gencypowel’supplytjrileaslongaSpossiblef'ol’thefanr

4、unningafteipowel‘outa。oe，anemelgencypowel‘Val‘table—frequencycontrolmethodisproposed．Basedontheconstant—CUI‘rentdischat‘geexperiment．usingtheactivein＼’el’tel’method．andanalysisitsdischal’gechal’actel’isticsthenocttheconditionsofvariablefi‘equency。output．Fi

5、nallylfleDCvoltagechangeallOtlnl_ofthebattm’yduringthedischargeplocessconvei’tedtomodula!ingsignalft‘equoncychangearnount．bychangingthemodulationfrequencyandUSingsegmentedsynchl‘onousmodula—tionmethodtoc(}nli’elthecat‘riotfi‘equency．togetthedesiredPWMwavel

6、、el‘1q．SOastocontrolthepowersupplyhas

7、lValtablefi‘equencyoutputthai‘acteristic．Keywords：battery；dischm‘gethai’actei‘istics；val‘table—frequencycontrol：segmentedmodularion-L己}l兰电池端电压到一定值时，已经不能满足输出额定电压时通风机应急电源是在供电系统停电后向矿井通风直流输入电压条件，此时电源停止工作，同时认为蓄电机提供一·个可靠持续供电

8、的电源，应急电源一般采用蓄池电量已经耗尽I1，然而，此时蓄电池仍然有一部分电量电池作为储能装置，通过逆变装置将能量变为交流电向可以输出，为了能利用这部分电能，可以通过降低电源负载供电。蓄电池在放电过程中其电压并不是一直保输出频率，在满足恒压频比一定的条件下电源的输出交持恒定不变的，而是处于连续降低的过程。放电末期蓄流电压降低，从而使直流输入电压继续满足条件，蓄电池存储的剩余电量得到利用。本文提出从蓄电池的放电初期到末期，在整个过程中，根据蓄电池组的电压处基金项目：2010年度安全生产重大事故防治关键技术重点

9、#4-#J-在不同区间变化为基础来调节控制器输出，在保证负载项目：煤矿掘进工作面停电停风应急系统(10—007)收稿日期：2013—04—01正常运行的同时，充分利用整个蓄电池储存的电能。《自动化技术与应用2014年第33卷第2期亍业应用与交流2蓄电池特性分析分析其放电特性。放电时的端电压与答变化特性如2．1蓄电池选取图2所示。蓄电池在放电初期阶段和最后阶段电压变化局部风机应急电源是为额定功率30KW的大功率很大