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深部煤炭流态化开采无绳提升系统及其协同驱动控制策略
1
作者
刘帅
鲍久圣
+4 位作者
戴金昊
阴妍
赵亮
王忠宾
葛世荣
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第S1期422-434,共13页
面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿,针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈,创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统,并重点对其异类多电机协同驱动控制策略进...
面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿,针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈,创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统,并重点对其异类多电机协同驱动控制策略进行了仿真与试验研究。首先,针对深部煤炭流态化开采系统辅助提升的运输对象及工况特点,提出直线电机与齿轮齿条复合提升的方案,并对其驱动设备及系统进行选型设计;其次,选定齿轮驱动永磁同步电机(PMSM)与直线驱动永磁同步电机(PMLSM)2种电机的矢量控制策略,分别通过对2种电机进行数学建模,并在MATLAB/Simulink中进行仿真模型搭建,从而对电机进行矢量闭环控制来研究电机的动态响应特性;接着,为了提高无绳提升系统异类多电机间的同步性能,开展了多电机同步与协同控制策略的研究与分析,采用了模糊PI优化参数方法对传统的耦合控制方式进行优化;同时,对异类电机的协同控制提出了“恒扭矩(F)-速度(ω)”的控制策略,并基于AMESim进行了动力学的仿真分析;最后,搭建无绳提升系统原理样机,通过试验验证了所提出的“F-ω”控制策略的可行性与合理性。研究结果表明:采用模糊PI环形耦合控制算法可以优化电机响应特性,提高多电机之间的跟随性能、同步性能;采用异类电机“F-ω”协同控制策略,负载提升容器的变化与驱动齿轮电机加速度变化呈正相关关系,且更易实现控制。
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关键词
超深井
MATLAB/SIMULINK
无绳提升系统
动力学仿真
驱动控制策略
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职称材料
多段初级永磁直线同步电机驱动的垂直提升系统
被引量:
27
2
作者
上官璇峰
励庆孚
袁世鹰
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2007年第18期7-12,共6页
按照多段式初级永磁直线同步电机实际结构,利用有限元法求出电机次级在不同位置时各段初级的电感、励磁磁链和切向磁力,构建这些量和次级位置间的函数关系。考虑了电感和磁链的不对称性及励磁磁链中的谐波分量,推导出线参数状态方程。...
按照多段式初级永磁直线同步电机实际结构,利用有限元法求出电机次级在不同位置时各段初级的电感、励磁磁链和切向磁力,构建这些量和次级位置间的函数关系。考虑了电感和磁链的不对称性及励磁磁链中的谐波分量,推导出线参数状态方程。以次级位置和速度为关键变量建立系统整体仿真模型。对系统进行动态仿真和特性分析。实验结果表明,所建模型能很好的反映系统特性,是分析系统的有效工具,所提方法也适用于其它类型的永磁直线同步电机。
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关键词
多段初级直线永磁同步电机
无绳提升系统
励磁磁链
变参数
整体建模
动态仿真
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职称材料
直线同步电动机提升系统的研究现状及展望
被引量:
4
3
作者
袁世鹰
焦留成
朱建铭
《焦作工学院学报》
1998年第2期126-130,共5页
介绍了永磁直线同步电动机提升系统在国内外的研究现状,指出今后应着重研究的内容和发展前景.
关键词
直线同步电动机
无绳提升系统
电动机
永磁电机
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职称材料
U型永磁开关磁链直线电机特性分析及优化
被引量:
2
4
作者
汪旭东
肖驰
封海潮
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期132-140,共9页
针对长行程无绳提升系统提出一种U型永磁开关磁链直线电机(UPM-FSLM)的拓扑结构,通过改变永磁体的位置排列、初级槽型与次级齿形,提高推力密度与功率因数,降低推力波动。首先介绍了UPM-FSLM的基本参数尺寸设计和工作机理。然后建立有限...
针对长行程无绳提升系统提出一种U型永磁开关磁链直线电机(UPM-FSLM)的拓扑结构,通过改变永磁体的位置排列、初级槽型与次级齿形,提高推力密度与功率因数,降低推力波动。首先介绍了UPM-FSLM的基本参数尺寸设计和工作机理。然后建立有限元仿真模型,分析静态磁场分布、反电动势、电磁推力、推力波动、效率及功率因数等电磁特性并与传统永磁开关磁链直线电机(PMFSLM)电磁性能进行对比研究。最后有限元仿真结果表明:相较于PMFSLM,UPM-FSLM具有高推力密度、低推力波动、高结构强度以及高电磁兼容性能等优势,更适合用于长行程的无绳提升系统。
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关键词
无绳提升系统
直线电机
永磁开关磁链电机
特性分析
齿槽优化
有限元
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职称材料
题名
深部煤炭流态化开采无绳提升系统及其协同驱动控制策略
1
作者
刘帅
鲍久圣
戴金昊
阴妍
赵亮
王忠宾
葛世荣
机构
中国矿业大学机电工程学院
中国矿业大学深地资源流态化开采前沿科学研究中心
中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院
出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第S1期422-434,共13页
基金
中国矿业大学“双一流”学科拓新平台建设专项资助项目(2019XKPT03)
江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)。
文摘
面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿,针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈,创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统,并重点对其异类多电机协同驱动控制策略进行了仿真与试验研究。首先,针对深部煤炭流态化开采系统辅助提升的运输对象及工况特点,提出直线电机与齿轮齿条复合提升的方案,并对其驱动设备及系统进行选型设计;其次,选定齿轮驱动永磁同步电机(PMSM)与直线驱动永磁同步电机(PMLSM)2种电机的矢量控制策略,分别通过对2种电机进行数学建模,并在MATLAB/Simulink中进行仿真模型搭建,从而对电机进行矢量闭环控制来研究电机的动态响应特性;接着,为了提高无绳提升系统异类多电机间的同步性能,开展了多电机同步与协同控制策略的研究与分析,采用了模糊PI优化参数方法对传统的耦合控制方式进行优化;同时,对异类电机的协同控制提出了“恒扭矩(F)-速度(ω)”的控制策略,并基于AMESim进行了动力学的仿真分析;最后,搭建无绳提升系统原理样机,通过试验验证了所提出的“F-ω”控制策略的可行性与合理性。研究结果表明:采用模糊PI环形耦合控制算法可以优化电机响应特性,提高多电机之间的跟随性能、同步性能;采用异类电机“F-ω”协同控制策略,负载提升容器的变化与驱动齿轮电机加速度变化呈正相关关系,且更易实现控制。
关键词
超深井
MATLAB/SIMULINK
无绳提升系统
动力学仿真
驱动控制策略
Keywords
ultra deep wells
MATLAB/Simulink
ropeless lifting system
dynamics simulation
drive control strategy
分类号
TD525 [矿业工程—矿山机电]
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职称材料
题名
多段初级永磁直线同步电机驱动的垂直提升系统
被引量:
27
2
作者
上官璇峰
励庆孚
袁世鹰
机构
西安交通大学电气工程学院
河南理工大学电气工程学院
出处
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2007年第18期7-12,共6页
基金
国家自然科学基金项目(60474043)
~~河南省自然科学基金项目(0611010200)
文摘
按照多段式初级永磁直线同步电机实际结构,利用有限元法求出电机次级在不同位置时各段初级的电感、励磁磁链和切向磁力,构建这些量和次级位置间的函数关系。考虑了电感和磁链的不对称性及励磁磁链中的谐波分量,推导出线参数状态方程。以次级位置和速度为关键变量建立系统整体仿真模型。对系统进行动态仿真和特性分析。实验结果表明,所建模型能很好的反映系统特性,是分析系统的有效工具,所提方法也适用于其它类型的永磁直线同步电机。
关键词
多段初级直线永磁同步电机
无绳提升系统
励磁磁链
变参数
整体建模
动态仿真
Keywords
permanent magnet linear synchronous motor with multi-segment primary
rope-less hoist system
excitation flux linkage
variable parameter
integrated model
dynamic simulation
分类号
TM301 [电气工程—电机]
在线阅读
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职称材料
题名
直线同步电动机提升系统的研究现状及展望
被引量:
4
3
作者
袁世鹰
焦留成
朱建铭
机构
焦作工学院
焦作工学院电气工程系
中国矿业大学北京研究生部
出处
《焦作工学院学报》
1998年第2期126-130,共5页
基金
国家自然科学基金
河南省自然科学基金
煤炭科学基金资助项目
文摘
介绍了永磁直线同步电动机提升系统在国内外的研究现状,指出今后应着重研究的内容和发展前景.
关键词
直线同步电动机
无绳提升系统
电动机
永磁电机
Keywords
permanent magnet
linear synchronous motor
ropeless elevator
分类号
TD633 [矿业工程—矿山机电]
TM343 [电气工程—电机]
在线阅读
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职称材料
题名
U型永磁开关磁链直线电机特性分析及优化
被引量:
2
4
作者
汪旭东
肖驰
封海潮
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第2期132-140,共9页
基金
国家自然科学基金(U1504506)
河南省科技攻关(202102210099)
+3 种基金
河南省优秀创新型科技团队计划(2015005)
HPU骨干教师资助计划(GGJS2016-183)
焦作市重大科技专项(2016001)
河南省产学研合作项目(142107000031)。
文摘
针对长行程无绳提升系统提出一种U型永磁开关磁链直线电机(UPM-FSLM)的拓扑结构,通过改变永磁体的位置排列、初级槽型与次级齿形,提高推力密度与功率因数,降低推力波动。首先介绍了UPM-FSLM的基本参数尺寸设计和工作机理。然后建立有限元仿真模型,分析静态磁场分布、反电动势、电磁推力、推力波动、效率及功率因数等电磁特性并与传统永磁开关磁链直线电机(PMFSLM)电磁性能进行对比研究。最后有限元仿真结果表明:相较于PMFSLM,UPM-FSLM具有高推力密度、低推力波动、高结构强度以及高电磁兼容性能等优势,更适合用于长行程的无绳提升系统。
关键词
无绳提升系统
直线电机
永磁开关磁链电机
特性分析
齿槽优化
有限元
Keywords
ropless elevator system
linear motor
permanent magnet flux-switching motor
characteristic analysis
cogging optimization
finite-element analysis
分类号
TM351 [电气工程—电机]
在线阅读
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深部煤炭流态化开采无绳提升系统及其协同驱动控制策略
刘帅
鲍久圣
戴金昊
阴妍
赵亮
王忠宾
葛世荣
《煤炭科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
多段初级永磁直线同步电机驱动的垂直提升系统
上官璇峰
励庆孚
袁世鹰
《中国电机工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2007
27
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
直线同步电动机提升系统的研究现状及展望
袁世鹰
焦留成
朱建铭
《焦作工学院学报》
1998
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
U型永磁开关磁链直线电机特性分析及优化
汪旭东
肖驰
封海潮
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
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