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架线式电动轮自卸车再生制动储能系统研究
| 论文题名： | 架线式电动轮自卸车再生制动储能系统研究 |
| 关键词： | 架线自卸车;储能装置;再生能量计算;电机控制;DC/DC变换器;超级电容 |
| 摘要： | 随着露天采矿技术的发展以及人们节能环保意识的提高，再生能量存储装置对电动轮自卸车架线供电系统的重要性开始显现。本文以矿山电动轮自卸车架线供电系统为应用场合，研究并设计超级电容型再生能量存储装置，并研究分析该装置对牵引供电系统产生的影响。 首先，本文进行了露天矿山架线供电系统以及电动轮自卸车的概述。并以南非伊斯克锡兴露天铁矿山为研究背景，将原型为SCT121电动轮自卸车改装成架线式自卸车，并建立简化电气模型。详细分析了该矿山某一段供电段中自卸车在不同运行情况下产生的再生能量以及功率。采用24脉波整流模型为直流供电系统提供电能，设计参数并将其应用于本工程项目。并基于本工程的架线式电动轮自卸车主电路特点，为交流驱动电机采用了直接转矩控制的方案，并搭建了安装有24脉波整流模型的电机控制仿真模型。并对架线供电式自卸车传动模型在各种工况下进行了仿真分析。 其次，本文针对电动轮自卸车再生能量处理以及牵引网压波动过大的问题，采用了一种安装超级电容型储能装置的再生能量处理系统的解决方案。设计了该储能装置的超级电容组阵列结构。选择了储能装置中变换器的类型并计算了各元器件参数。再根据自卸车架线供电系统的实际运行情况，采用了基于网线电压和超级电容器组储能状态SoC的储能电感参考电流控制策略，确保该储能装置能根据网压和超级电容组储能状态，在放电模式、保持模式、充电模式之间顺利切换。然后，分析并建立了双向DC/DC变换器的统一控制策略，并加入电压、电流双环补偿环节进行有效补偿，并通过仿真验证该控制策略能实现该变换器正、负双向的稳定运行。 最后，将该超级电容型储能装置安装到自卸车牵引供电系统模型中，建立了安装有超级电容储能装置的再生能量处理系统。依据不同的车辆运行情况修改仿真模型，进行仿真并分析结果，并最后验证了超级电容型再生储能装置对该架线供电系统具有稳压、节能、保障功率供需平衡的作用。 |
| 作者： | 李浩 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王毅非 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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