面向城市灵活供电的高频隔离双向DC/DC变换器的启动分析与优化

1

作者 凌彧 包维瀚 +4 位作者 陆超 张宁 周特 李姚旺 王鹏 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期286-294,共9页

高频隔离双向DC/DC变流器是基于直流配电的城市灵活供电系统的重要枢纽设备。CLLC变换器作为典型的拓扑,具有效率高、功率对称性强等优点,但由于其启动过程较为复杂,接入直流配电系统时需要进行分析与优化。针对CLLC启动时可能直接接入... 高频隔离双向DC/DC变流器是基于直流配电的城市灵活供电系统的重要枢纽设备。CLLC变换器作为典型的拓扑,具有效率高、功率对称性强等优点,但由于其启动过程较为复杂,接入直流配电系统时需要进行分析与优化。针对CLLC启动时可能直接接入直流母线,或带电阻型、电容型负载等工况,首先对已有的软启动方法进行了研究,然后针对现有方法存在的问题提出了一种不对称改变占空比的新软启动方法,最后通过Matlab/Simulink对不同软启动方法进行对比。仿真结果表明,所提方法能有效抑制启动瞬间的电流尖峰,避免了由寄生电容充放电引起的谐振电流高频波动,且始终保证整流侧一半的二极管实现ZCS关断。所提方法具有工作模态简单、容易实现的优点,可有效指导工程实践。 展开更多

关键词 CLLC谐振变换器 软启动 变频 变占空比

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离散变频软起动过程的若干问题 被引量：10

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作者 李冬辉 段克亮 +1 位作者 马跃贤 王波 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1060-1065,共6页

针对采用离散变频方式实现三相异步电动机重载软起动过程的一些技术问题进行了分析和研究.首先,分析离散变频软起动过程中分频谐波的影响,表明分频基波产生的转矩达70%以上;其次,研究基于失电残压的无速度传感器测速方法;再次,提出离散... 针对采用离散变频方式实现三相异步电动机重载软起动过程的一些技术问题进行了分析和研究.首先,分析离散变频软起动过程中分频谐波的影响,表明分频基波产生的转矩达70%以上;其次,研究基于失电残压的无速度传感器测速方法;再次,提出离散频段切换原则,即切换时保持前后频段基波的相位角相吻合,可以防止转矩脉动;最后,提出基于分频时间片段的控制策略,使得在1个工频周期内就可对系统做出调整,提高了控制的实时性.经理论推导和仿真分析验证了提出方法的可行性和有效性. 展开更多

关键词 三相异步电动机 软起动 离散变频 残余电压

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基于可变电感的恒频非隔离型多路LED驱动器 被引量：8

3

作者 刘俊峰 田涵雷 +1 位作者 孙伟华 曾君 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期32-41,共10页

多路LED串并联会引起各支路电流的不均衡,电容电荷平衡的均流方案直接导致大的无功环流,提升了器件应力;同时,变频率的开关控制也使得磁性元件难以有效优化,波动负载的软开关特性无法可靠保障.基于此,文中提出一种基于可变电感(Ⅵ)的多... 多路LED串并联会引起各支路电流的不均衡,电容电荷平衡的均流方案直接导致大的无功环流,提升了器件应力;同时,变频率的开关控制也使得磁性元件难以有效优化,波动负载的软开关特性无法可靠保障.基于此,文中提出一种基于可变电感(Ⅵ)的多路LED调光电路,不仅可完成恒频控制,降低电磁干扰(EMI)电路的设计复杂性,并且可实现开关管的大范围软开关(ZVS),提高能量转换效率.文中所提电路利用半桥电路叠加的结构,共用谐振电感以增加均流路数,从而提升了功率密度,并通过Ⅵ简化了LED调光控制.文中详述了电路的工作原理,并以8路LED为例,搭建18W实验样机,从而验证了所提LED驱动电路的可行性. 展开更多

关键词 恒频 可变电感 软开关 均流 LED调光

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感应电机离散变频磁链控制策略 被引量：5

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作者 谢仕宏 孟彦京 +2 位作者 李宏涛 马汇海 陈君 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期2354-2363,共10页

提出一种基于空间电压矢量的感应电机离散变频磁链控制策略。首先分析三相晶闸管电路两相导通时电压矢量对感应电机磁链轨迹的影响,找出基于离散变频控制的感应电机转矩脉动的原因;其次,建立三相晶闸管电路两相导通时感应电机动态数学模... 提出一种基于空间电压矢量的感应电机离散变频磁链控制策略。首先分析三相晶闸管电路两相导通时电压矢量对感应电机磁链轨迹的影响,找出基于离散变频控制的感应电机转矩脉动的原因;其次,建立三相晶闸管电路两相导通时感应电机动态数学模型,得到定子磁链方程,并计算三相晶闸管电路都关断时定子磁链衰减量;最后给出所提控制策略的实现方法。研究结果表明,反向作用电压矢量是造成感应电机转矩脉动的主要原因,所提方法能消除反向作用电压矢量,与传统方法相比最大起动电流降低46%。实验结果验证了上述结论。 展开更多

关键词 感应电机 离散变频 电压矢量 磁链控制 软起动

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基于多级离散变频的高转矩软启动技术 被引量：7

5

作者 佘致廷 郑勇 +1 位作者 张前海 张红梅 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1374-1376,共3页

交流电机直接起动会产生很大的冲击电流,影响电机的使用寿命以及给电网带来不良影响。采用降压起动装置或常规软起动器起动又很难提供足够大的起动转矩,无法实现重载起动。针对这些问题,研究了一种基于多级离散变频的高转矩软启动技术... 交流电机直接起动会产生很大的冲击电流,影响电机的使用寿命以及给电网带来不良影响。采用降压起动装置或常规软起动器起动又很难提供足够大的起动转矩,无法实现重载起动。针对这些问题,研究了一种基于多级离散变频的高转矩软启动技术。仿真结果表明了所研究的软启动技术具有起动转矩大及起动电流小的显著优点,在重载电动机的起动方面具有一定的创新性和较好的应用前景。 展开更多

关键词 交流电机 离散变频 高转矩 软启动

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双馈电机风力发电柔性并网方式的分析与比较 被引量：5

6

作者 马祎炜 俞俊杰 +1 位作者 吴国祥 陈国呈 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期238-244,共7页

随着风力发电机组单机容量的增大,并网技术越来越受到重视.传统的风力发电并网技术在并网瞬间会产生很大的冲击电流,威胁发电机及电力系统的安全.近年来变速恒频双馈风力发电系统逐渐成为风力发电的主流,针对该系统的特点,分析比较了空... 随着风力发电机组单机容量的增大,并网技术越来越受到重视.传统的风力发电并网技术在并网瞬间会产生很大的冲击电流,威胁发电机及电力系统的安全.近年来变速恒频双馈风力发电系统逐渐成为风力发电的主流,针对该系统的特点,分析比较了空载并网、负载并网这两种适合双馈电机的柔性并网方式,建立了并网前数学模型,并基于电网电压定向分别设计了并网控制策略.仿真和试验结果表明,这两种方法都能在变风速条件下实现无冲击电流并网,并网后切换到最大功率点跟踪控制过渡平稳,是双馈电机风力发电系统理想的并网方式. 展开更多

关键词 双馈发电机 变速恒频 柔性并网 电网电压定向

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变速恒频风力发电机空载并网控制策略 被引量：8

7

作者 王勇 张纯江 +2 位作者 柴秀慧 杨海军 李荷丹 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期139-143,共5页

将磁场定向的矢量控制技术应用到双馈风力发电机并网控制中,建立了交流励磁变速恒频风力发电机空载并网控制策略,实现了转子侧电流与磁链的解耦控制。为了说明该控制策略的有效性,用Matlab/Simnlink建立了空载并网仿真模型,进行了仿真分... 将磁场定向的矢量控制技术应用到双馈风力发电机并网控制中,建立了交流励磁变速恒频风力发电机空载并网控制策略,实现了转子侧电流与磁链的解耦控制。为了说明该控制策略的有效性,用Matlab/Simnlink建立了空载并网仿真模型,进行了仿真分析,并在11 kW双馈风力发电系统平台上进行实验验证,仿真分析和实验结果均表明该控制策略能有效控制电机定子电压与电网电压在幅值、频率及相位上保持一致,可实现大容量风电机组的无冲击并网,同时也表明空载并网技术是变速恒频风力发电机较理想的并网方式之一。 展开更多

关键词 磁场定向 交流励磁 柔性并网 变速恒频 空载风力发电机并网

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基于离散变频技术的电机重载软起动系统 被引量：9

8

作者 李冬辉 吴昊 段克亮 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期471-475,共5页

针对离散变频软起动方法中的关键问题,研究了不同触发方式对分频电压基波相位的影响,并分析了各离散频段的选取及切换过程.为了减小谐波、优化输出波形,引入了等效正弦触发控制,其总谐波失真(THD)降为191.57%.考虑到功率因数角的影响,... 针对离散变频软起动方法中的关键问题,研究了不同触发方式对分频电压基波相位的影响,并分析了各离散频段的选取及切换过程.为了减小谐波、优化输出波形,引入了等效正弦触发控制,其总谐波失真(THD)降为191.57%.考虑到功率因数角的影响,采用了触发角和功率因数角协同控制策略,保证起动的平稳,使起动电流有效值小于软起动时的有效值.通过基于dsPIC的软起动器驱动感应电机的实验平台,验证了研究方案的实用性和有效性. 展开更多

关键词 重载软起动 离散变频 功率因数 DSPIC

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一种新型临界模式控制的变频软开关全桥DC/DC变流器 被引量：6

9

作者 孟培培 吴新科 +2 位作者 赵晨 张军明 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期106-112,共7页

储能电感位于原边的全桥DC/DC变流器（full bridgeconverter with primary side energy storage inductor,FB-PESI）,采用传统的固定频率、移向控制（phase-shift,PS）方式时主要工作于断续导通模式（discontinuous conductionmode,DCM... 储能电感位于原边的全桥DC/DC变流器（full bridgeconverter with primary side energy storage inductor,FB-PESI）,采用传统的固定频率、移向控制（phase-shift,PS）方式时主要工作于断续导通模式（discontinuous conductionmode,DCM）,不适合应用于宽范围电压输入的场合。为克服PSFB-PESI变流器的这一缺点,提出一种新型的采用变频（variable frequency,VF）控制策略的FB-PESI DC/DC变流器（VFFB-PESI）。该VFFB-PESI变流器不仅保留了PSFB-PESI变流器宽范围软开关、高效率、高功率密度的优点,还可始终工作于临界导通模式（critical continuous operation mode,CrCM）,从而在宽输入电压范围内均可获得较高的变换效率。同时给出了针对该VFFB-PESI变流器的损耗分析方法和优化设计流程。通过制作的300 W、200~400 V输入、12 V输出样机实验,验证了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 全桥DC/DC变流器 变频PWM控制 软开关 临界导通模式 高效率 优化设计

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直接转矩控制在带式输送机电气传动中的应用研究 被引量：10

10

作者 祝龙记 王汝琳 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期376-380,共5页

针对煤矿带式输送机电气传动装置的特点,提出了将基于直接转矩控制策略的变频调速技术应用到带式输送机电气传动控制系统上,介绍了直接转矩控制方案,并应用TMS320F2407组建了实验系统.实验结果证明,该控制方案启动转矩大,电流冲击小,启... 针对煤矿带式输送机电气传动装置的特点,提出了将基于直接转矩控制策略的变频调速技术应用到带式输送机电气传动控制系统上,介绍了直接转矩控制方案,并应用TMS320F2407组建了实验系统.实验结果证明,该控制方案启动转矩大,电流冲击小,启动速度非常平稳. 展开更多

关键词 直接转矩控制 带式输送机 软启动 变频调速

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四管Buck-Boost变换器的改进型三模式变频软开关控制策略 被引量：13

11

作者 方天治 王愿 +3 位作者 张惠丽 张雨 沈姝衡 蓝建宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期4544-4557,共14页

四管Buck-Boost变换器(FSBB)具有无源元件少、开关管电压应力低、输入输出电压同极性、控制自由度多等优势,非常适用于宽输入电压的预调节器。该文对传统三模式控制的中间模式进行优化,提出一种改进型三模式控制策略,降低了导通损耗,提... 四管Buck-Boost变换器(FSBB)具有无源元件少、开关管电压应力低、输入输出电压同极性、控制自由度多等优势,非常适用于宽输入电压的预调节器。该文对传统三模式控制的中间模式进行优化,提出一种改进型三模式控制策略,降低了导通损耗,提升了变换器工作效率。为进一步提高功率密度、降低高频硬开关带来的开关损耗和电磁干扰,该文提出变频控制策略,能够在全电压范围内实现软开关。分析表明,改进型三模式控制可优化变频范围,与变频软开关控制具有很好的契合度。在实验室研制了一台输入80~160V,输出125V/300W的原理样机,验证了所提控制策略的正确性,并通过效率对比和损耗分析证明所提控制策略有利于FSBB实现高效率和高功率密度。 展开更多

关键词 四管Buck-Boost变换器 改进型三模式控制 变频控制 软开关 电感电流

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交流电机软启动技术理论的发展与分析 被引量：18

12

作者 孟彦京 谢仕宏 陈景文 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2004年第6期83-87,共5页

分析了目前有关交流电机软启动技术理论的发展状况,研究了以晶闸管降压调速原理为基础的功率因数闭环控制以及分级变频软启动控制原理和两相变频软启动原理,指出了今后交流电机软启动理论的研究方向。

关键词 软启动 功率因数控制 分级变频 两相变频

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异步电机重载软起动模糊离散变频控制 被引量：2

13

作者 周广钰 周封 朱瑞 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期94-102,共9页

针对大中型异步电机重载起动困难、离散变频存在电机自适应控制困难、频段切换时电机波动剧烈、谐波含量较大等问题,提出模糊控制算法计算各频段触发角的高转矩软起动控制策略。在分析等效正弦触发基础上,推导不同频段下触发角计算公式... 针对大中型异步电机重载起动困难、离散变频存在电机自适应控制困难、频段切换时电机波动剧烈、谐波含量较大等问题,提出模糊控制算法计算各频段触发角的高转矩软起动控制策略。在分析等效正弦触发基础上,推导不同频段下触发角计算公式,对电机起动电流差及其差值变化率进行模糊化,得到其在离散论域上的输入变量,在离散论域上定义语言变量反映输入变量,得到模糊变触发角离散变频软起动控制策略。试验及仿真结果表明,该技术能控制电机电流在2~4倍额定值,转矩在2~4倍额定值以上,满足大电机对起动电流要求,应用前景广泛。 展开更多

关键词 异步电机 模糊变触发角 离散变频 高转矩 软起动

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宽输出电压范围的三相多谐振变换器 被引量：6

14

作者 赵清林 郭栋 +2 位作者 张达 王德玉 郑祎 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期4085-4094,共10页

能源互联网中储能设备需要变换器除了具有高效率之外,还需要具有较宽的电压变化范围。传统电感电感电容(inductor inductor capacitor,LLC)谐振变换器凭借软开关和高效率的特性获得了广泛的应用,然而传统LLC谐振变换器存在输出电流纹波... 能源互联网中储能设备需要变换器除了具有高效率之外,还需要具有较宽的电压变化范围。传统电感电感电容(inductor inductor capacitor,LLC)谐振变换器凭借软开关和高效率的特性获得了广泛的应用,然而传统LLC谐振变换器存在输出电流纹波较大、轻载调压较难的缺点,即输出宽电压范围的能力不足。为解决这些问题,该文提出了一种具有宽输出电压范围的三相多谐振变换器(inductor inductor capacitor-inductor capacitor,LLC-LC)。该变换器在三相LLC谐振变换器每一相中引入LC陷波器,可以提高增益范围;三相输出信号之间相位错开120°,可以降低输出电流纹波减小滤波电容体积;每相多谐振网络星型连接,使各相之间具有自动均流的能力。该变换器的一次侧开关管在整个工作范围内可实现零电压开通(zero-voltage switching,ZVS),二次侧整流二极管可实现零电流关断(zero-current switching,ZCS)。采用基波分析法,从增益和效率的角度,对变换器的谐振参数进行了优化,并与传统三相LLC谐振变换器进行了实验对比。 展开更多

关键词 三相变换器 多谐振 宽增益范围 软开关 变频控制

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感应电动机离散变频快速软起动研究 被引量：5

15

作者 孟彦京 陈君 +2 位作者 高泽宇 吴辉 蒋超 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2016年第2期154-159,共6页

针对传统三相反并联晶闸管调压软启动器只能减小初始涌流而不能增大初始起动转矩的缺点,本文深入研究离散变频,利用空间电压矢量分析了不同触发角下离散频率定子电压作用过程,明确了离散变频的实质是两相到三相相间导通和插入零电压矢... 针对传统三相反并联晶闸管调压软启动器只能减小初始涌流而不能增大初始起动转矩的缺点,本文深入研究离散变频,利用空间电压矢量分析了不同触发角下离散频率定子电压作用过程,明确了离散变频的实质是两相到三相相间导通和插入零电压矢量的过程,还利用磁链证明了定转子磁链按近似圆形旋转,并结合电动机磁链旋转规律提出了一种离散变频快速软起动方法,从而增加了离散变频电磁转矩的平滑性、改善了电机起动性能.将该控制方法与传统调压软起动进行比较,仿真和实验表明本文所提方法可以有效地改善电动机起动性能,在相同负载率下起动较快且起动电流较小. 展开更多

关键词 离散变频 感应电动机 定、转子磁链 快速软起动

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变频软开关交错并联反激微型光伏逆变器研究 被引量：1

16

作者 夏鲲 袁印 +3 位作者 廖新深 谭媛 王一鸣 许颇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1951-1957,共7页

微型光伏逆变器目前多采用交错并联反激拓扑,一般依靠钳位电路确保开关管软开关的实现,以提升系统转换效率并提高电流输出质量。但其闭环结构复杂,需要增加辅助开关管等器件且增加的成本较高,同时输出波形不好控制,效率提升有限。该文... 微型光伏逆变器目前多采用交错并联反激拓扑,一般依靠钳位电路确保开关管软开关的实现,以提升系统转换效率并提高电流输出质量。但其闭环结构复杂,需要增加辅助开关管等器件且增加的成本较高,同时输出波形不好控制,效率提升有限。该文提出一种新的变频软开关控制方案,让反激变压器工作在准谐振反激变换模式,通过微分电路实时检测软开关点,使用FPGA(field-programmable gate array)来实现控制策略,可有效降低成本,无需原副边电流采样。实验表明,系统转换效率可以稳定地保持在94.5%以上,电流总谐波畸变率小于2.1%。 展开更多

关键词 微型光伏逆变器 变频软开关 交错并联 准谐振模式 FPGA

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变速恒频风力发电空载并网与解列实验研究 被引量：2

17

作者 张文娟 高勇 马丽 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第4期449-453,共5页

针对大容量变速恒频风力发电机组并网和解列时的电流冲击问题,根据双馈电机交流励磁运行特点,在讨论其数学模型基础上,将定子磁链定向矢量控制技术应用于双馈发电机控制,设计了变速恒频风力发电空载并网控制策略。搭建了模拟平台实验样... 针对大容量变速恒频风力发电机组并网和解列时的电流冲击问题,根据双馈电机交流励磁运行特点,在讨论其数学模型基础上,将定子磁链定向矢量控制技术应用于双馈发电机控制,设计了变速恒频风力发电空载并网控制策略。搭建了模拟平台实验样机,对空载并网前、并网和解列时刻的系统控制进行了完整的稳态、动态实验研究。实验结果表明,风力发电系统控制性能优良,可实现变速恒频风力发电的柔性并网及解列控制。 展开更多

关键词 变速恒频 风力发电 定子磁链定向 柔性并网 解列

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基于离散变频的异步电动机软启动器设计 被引量：6

18

作者 马文明 宫文展 《中国造纸》 CAS 北大核心 2016年第12期49-54,共6页

针对异步电机起动转矩小、起动电流大、且无法起动重载等问题,设计了一种基于离散变频控制方法的软启动器。首先设计了基于三相反并联晶闸管主电路和高性能DSP28335主控制器的软启动器硬件,利用高速A/D实现电流有效值计算。然后分析基... 针对异步电机起动转矩小、起动电流大、且无法起动重载等问题,设计了一种基于离散变频控制方法的软启动器。首先设计了基于三相反并联晶闸管主电路和高性能DSP28335主控制器的软启动器硬件,利用高速A/D实现电流有效值计算。然后分析基于离散变频的软起动控制策略,提出7-4-3分频之后转工频调压的软起动方法并完成离散变频软件设计。最后通过Matlab仿真和在某造纸厂的制浆车间试验表明,离散变频软起动方法在相同负载率下可以有效降低起动电流,从而验证离散变频的有效性。 展开更多

关键词 异步电机 软启动器 离散变频 电流检测

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基于PLC的软启动变频双恒压无塔供水系统 被引量：4

19

作者 孙立书 《机电工程》 CAS 2011年第6期715-718,731,共5页

针对传统双恒压无塔供水系统电机使用寿命较短的问题,设计出了一种新型的双恒压无塔供水系统。新型双恒压无塔供水系统采用可编程逻辑控制器(PLC)、软启动器和变频器控制技术,其软启动器能够实现平滑启动、对电机无冲击,可以延长电机寿... 针对传统双恒压无塔供水系统电机使用寿命较短的问题,设计出了一种新型的双恒压无塔供水系统。新型双恒压无塔供水系统采用可编程逻辑控制器(PLC)、软启动器和变频器控制技术,其软启动器能够实现平滑启动、对电机无冲击,可以延长电机寿命。实践结果表明,新型供水系统比传统供水系统更节能,节电率17%以上,而且还能提高供水质量和供水可靠性。 展开更多

关键词 可编程逻辑控制器 软启动器 变频器 双恒压 无塔 供水系统

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大采高综放工作面远距离供液供电技术 被引量：18

20

作者 庞义辉 《煤炭工程》 北大核心 2017年第11期17-20,24,共5页

针对综采工作面远距离供液供电带来的压力损失、电压降损失等问题,以龙王沟煤矿大功率、重型综放设备远距离供液供电为基础,模拟分析了管路参数、流量对远距离供液管路压力损失的影响,研究了智能集成供液系统,分析计算了电压降损失对配... 针对综采工作面远距离供液供电带来的压力损失、电压降损失等问题,以龙王沟煤矿大功率、重型综放设备远距离供液供电为基础,模拟分析了管路参数、流量对远距离供液管路压力损失的影响,研究了智能集成供液系统,分析计算了电压降损失对配电设备的影响及极限可靠供电距离,进行了龙王沟煤矿大采高综放工作面远距离供液供电方案优化设计。研究结果表明:乳化液流速越大,供液管路的沿程压力损失越大,龙王沟煤矿2450m远距离供液压力损失约为3.54MPa,采用变频智能集成供液系统实现了工作面恒压快速供液。高压变频器远距离供电需要采用专用变频电缆及电抗器,降低电网的干扰,采煤机、破碎机的极限可靠供电距离为1550m。远距离供液供电技术解决了龙王沟煤矿大采高综放工作面巷道行人困难、通风阻力大、设备列车数量多、推移劳动强度大等技术难题。 展开更多

关键词 大采高综放 远距离供液 智能集成供液 远距离供电 变频软启动

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