异步电动机功率因数自动控制实验

为了提高异步电动机的节能效果,设计了新型的带功率因数自动控制的异步电动机变频调速系统。提出一种解决非线性控制的方法,解决功率因数与转差角频率之间的非线性关系的线性化问题;增加了抗负载扰动环节,保证系统运行于最佳功率因数点。实验结果表明,系统在轻载和欠载时有明显的节能效果,在整个调速范围内运行性能良好。     

相敏保护在负荷控制中心的研究应用

对比了电动机起动与三相短路故障的电气特性,设计了基于功率因数与电流值合成的相敏型三相短路保护电路,进行了数据测试,分析了保护特性,并将其应用于KJZ-4000-10（6）/3.3矿用隔爆兼本质安全型负荷控制中心。运行结果表明,相敏保护电路可有效区别电动机起动电流与三相短路电流,动作稳定灵敏,从未发生误动或拒动现象,实现了对矿井电网的可靠短路保护。     

基于分布式控制的液压支架电液控制系统的实现

介绍了基于分布式控制的液压支架电液控制系统构成、单元控制器硬件电路的设计 及控制软件的功能,讨论了电源与负载的匹配关系对系统抗干扰能力的影响,提出了浮动编组、差 时启动的多架推溜控制方法以及在电磁铁驱动电路、液压控制回路上的常闭性安全防护措施。     

DSP在煤矿开关设备负荷检测中的应用

详细介绍了一种新型的以DSP +MCU双CPU结构为核心的煤矿开关设备负荷检测装置 ,给出了装置的硬件电路以及系统软件流程。该装置除能测量交流电压、交流电流、功率因数、有功功率、无功功率等常规参数外 ,还可以实现谐波分析和集中监控功能     

煤矿井下千米定向钻机液压控制特性分析

针对千米定向钻机深孔钻进和适应载荷突变工况的工作要求,设计了负载敏感与恒压变量相结合的液压控制系统,实现了回转与给进动作的分组控制;采用AMESim软件分别对回转回路的负载敏感特性和给进回路的恒压变量特性进行了仿真;在专用试验台上进行了钻机性能试验,通过施加变化的阻力矩输出转速和系统压力。井下应用表明,该液压系统不仅能满足千米深孔钻进的能力要求,且具有较强的控制和适应能力。     

用软起动器实现交流异步电动机的节能运行

通过分析交流异步电机软起动器的工作原理,在Intel 89C51单片机基础上,对软起动器硬件扩展,可实现对电机运行的各参数进行设定和修改。借助功率因数测量电路和软起动器的晶闸管调压电路组成的闭环反馈系统,单片机可以根据负载变化相应地调整软起动器输出电压,使电机始终工作在设定功率因数下,从而实现交流异步电机的恒功率因数控制,达到节能运行的目的。     

煤矿实用本安电源设计

介绍了本安电源的工作原理、系统构成以及电路的设计等。该电源利用URB2412LD作为稳压模块,采用双重过压过流保护电路,并具有自动恢复功能,电源输出为12V、1A。在实际使用中,它具有输出可靠、带负载能力强、体积小、安装简单等优点。     

矿井供电系统串联型故障电弧仿真分析及诊断方法

因接触不良或机械损伤,煤矿供电系统会产生串联型故障电弧,串联型故障电弧是引发煤矿电气火灾的原因之一,目前缺少有效的检测手段,影响了井下的供电安全。井下可能存在瓦斯和煤尘等易燃易爆物质,不宜开展串联型故障电弧实验,无法获得大量故障电弧电流样本,加大了井下串联型故障电弧诊断工作的难度。为研究矿井供电系统串联型故障电弧的典型特征及诊断方法,论文首先在Mayr-Schwarz电弧数学模型的基础上,建立了矿井供电系统串联型故障电弧仿真模型,并结合实验结果对仿真模型的性能进行了评估;然后对矿井供电系统的采煤系统、胶带输送系统、泵房排水系统、照明系统的串联型故障电弧、过电压、单相接地、两相接地短路、两相短路、三相短路电气故障进行仿真分析、特征分析,以电流信号的过零点数、峰峰值、方差、峭度系数、裕度因子、谐波畸变率、单边功率谱频率方差、小波包系数能量熵、小波包系数峰峰值为特征量,建立了矿井供电系统串联型故障电弧特征参数数据库;最后综合比较决策树、K近邻、Bagged trees多分类模式识别方法在故障电弧诊断、选相及抗负载电流波动扰动、抗背景噪声扰动方面的性能,提出了K近邻矿井供电系统串联型故障电弧诊断方法。结果表明,建立的串联型故障电弧仿真模型能够用于仿真分析矿井供电系统串联型故障电弧,所建立的特征参数数据库能够反映矿井供电系统串联型故障电弧的典型特征,提出的K近邻串联型故障电弧诊断方法可用于矿井供电系统串联型故障电弧诊断及选相。     

Simulation research of discrete sliding mode control for active power filter

Because of the widely-used nonlinear loads, the problems of harmonics and low power factor in power systems are becoming more and more serious. In view of the above problems, a shunt three-phase active power filter (SAPF) based on discrete sliding mode control to suppress the harmonics was designed and the power factor improved. First, built the mathematical model of SAPF. Then, controlled the switch through analyzing the harmonic current that was controlled signal using discrete sliding mode control. Through simulation using MATLAB, verified the validity of the algorithm. By the simulation waveforms, it can be found that after the load current containing a large number of harmonics passes the active power filter, the waveform of the power current approximately becomes a sine wave and the harmonics is significantly reduced. As a result, it plays a good role in purifying power systems. Moreover, from the waveforms of harmonic current and power current, it can be found that the algorithm has a faster tracking speed. The waveform can be stably tracked in the half cycle and real-time if the algorithm is perfect.     

基于负荷扰动的电压失稳与潮流崩溃的机理分析

针对电力系统静态电压稳定问题,采用简单交流电路方程组的几何分析,得出临界电压崩溃潮流的电压电流特性,并利用该特性分析了不同类型负荷作用下系统电压和潮流变化情况,从而为调度人员提供防止电压失稳、规避电压崩溃的理论依据。     

提高电力系统用电功率因数方法

电力系统中,负载多为感性用电设备,负载在吸收有功功率的同时,还需要大量的无功功率进行能量转换。若功率因数过低,会使电源利用率降低。提高功率因数,提高企业用电质量,最大限度的节约能源。     

煤矿井下供电过程电力监控系统应用研究

目前煤矿井下电力系统发生了各种各样的创新和变化。部分矿井使用更高的功率和配电电压较高的电气开关设备,通常使用可编程逻辑控制器（PLC）进行控制、监控和诊断应用,使用内置测试电路改进继电保护,在负载附近进行功率因数校正,以改进电压调节以及修改电力系统部件布置。电力监控系统是由于工作面设备（尤其是长壁设备）的功率需求显著增加所必需的。监测系统主要目的是改善动力系统的运行特性,提高了矿井生产安全性。介绍了利用ARM和以太网技术为核心的煤矿井下监控系统,并对系统进行测试分析,表明了系统稳定可靠且安全性较高。     

单片机在功率因数监控系统中的应用

较为详细地介绍功率因数监控系统的基本原理,通过检测电流、电压信号的相位差判断系统的功率因数角来控制补偿系统。系统由信号采集电路、模数转换电路、输出控制电路、显示电路及软件程序构成。实践证明,该监控系统在工程上具有较高的实用价值。     

基于多目标的新能源微电网混合储能控制系统

以实现混合储能平抑控制为目的,设计基于多目标的新能源微电网混合储能控制系统。该系统采样层利用滤波器和负载电路获得混合储能实时模拟量;将该模拟量输入到检测电压、电流电路内并传输到采样保持器内,利用该保持器将模拟量放大存储后,获得特定时间点上的储能模拟信号;将该信号输入到PLC内的多目标储能调度模型内,利用该模型对电能存储实施合理调度并对比控制目标库后获得调度结果,将该结果传输给双向DC-DC变换器即实现混合储能输出功率控制。实验表明,该系统具备较强信号采集能力和通信传输能力,且有效实现微电网储能平抑控制。     

数字控制矿用应急电源三相逆变器的设计

 为了提高矿用应急电源供电系统的可靠性,基于数字控制器高度集成控制电路、精确控制精度、稳定工作性能等优点,以TMS320F2812 DSP为核心,设计了数字控制的矿用应急电源三相逆变器,并进行实验分析。输出波形表明,无论是满载还是空载情况下,该数字控制逆变器均能保证较好的稳定性和供电质量。     

Benefits of optimisation and model predictive control on a fully autogenous mill with variable speed

Autogenous (AG) milling is utilised around the world for particle size reduction. The system exhibits highly non-linear behaviour in addition to being subject to unmeasured variability associated with most ore bodies. Anglo American Platinum aimed at improving online optimisation of the circuit by implementing industrial model predictive control (MPC) to reduce system variability and continuously drive towards the optimal operating point within system constraints.The industrial dynamic matrix controller commissioned on the AG mill with a variable speed drive resulted in a 66% reduction in power and a 40% reduction in load standard deviation. These are the main controlled variables of the mill. The controller also improved the objective function, effective power utilisation, by 11%. This reduction in operated variable variability enabled a test campaign where the mill was controlled at various operating regions in order to establish the conditions conducive to the finest product size at a given mill feed rate.Moving the mill operating region from the benchmarked plant to the optimal grind environment and stabilising the mill at this point with the model predictive controller provided an estimated potential recovery increase of 0.32% (absolute) due to better liberation.     

多点驱动带式输送机功率平衡机制研究

针对多点驱动带式输送机功率不平衡降低输送效率及生产寿命问题,对多电机间的协调控制进行研究。对传统偏差耦合多电机协调控制结构进行了改进,增加了基于转速功率控制的同步误差补偿器,通过求取所有电机的平均转速和单台电机的转速差,利用PI控制器,同时结合每台电机的系统转速跟踪误差,反馈补偿到每台电机的控制回路进行多电机协调控制。仿真结果表明,系统可以在负载变化扰动的情况下有效降低各电机的同步误差,特别是对系统刚启动时负载不均衡导致的电机功率不平衡问题,改进结构可以有效实现多电机间的功率平衡分配。     

基于模糊控制的轻型智能充电装置

针对矿用蓄电池充电装置常规充电方法存在的缺陷,提出了基于模糊控制思想的充电电流控制方案,并应用智慧型功率器件IPM斩波作为主电路,87198单机系统作为控制电路研制了了模糊控制轻型智充电装置,给出了软硬件设计和完善的抗干扰措施,该装置优越的性能大大地提高了蓄电池的充电效率,延长了蓄电池的使用寿命。     

煤矿液压支架电液控制系统设计研究

液压支架是煤矿中重要的安全装备,其运行过程的可靠性直接影响煤矿生产安全。结合实际情况,对煤矿中使用的液压支架电液控制系统进行了设计研究,系统共可以分为2大部分,分别为上位机和支架控制器。系统采取了RS-485串口通信、CAN总线通信以及无线通信技术。支架控制器以主控CPU为核心,包含有电源电路、CAN通信电路、模拟量信号采集电路等不同模块。软件程序方面,主要对控制器的主程序以及急停和闭锁子程序、邻架控制子程序进行了设计。将设计的电液控制系统应用到煤矿工程实践中,结果发现液压支架的控制精度大幅度提升,单架移架时间大幅度缩短,达到了预期效果,安全效益和经济效益显著。     

煤矿电网谐波分布及抑制对策研究

针对非线性负荷和大功率电力电子设备引发供电系统出现大量的高次谐波,造成电力系统电压、电流波形畸变,电能质量下降,对电力系统的安全、经济运行产生重大危害等问题,根据普查与分析得到煤矿电网谐波的分布情况,做出了煤矿供用电设备的谐波等效电路模型,提出了有源滤波器可有效地抑制电网高次谐波,它将成为今后煤矿供电系统中主要的滤波电器。