导　　师： 肖林京;赵江芝

学科专业： H02

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 山东科技大学

摘　　要： 传统有刷直流电动机作为目前矿用蓄电池式电机车的主要组成部分，由于其电刷和换向器装置使电机结构复杂，噪声大，维护困难，使用成本高，并且在运行时，电刷和换向器产生的机械摩擦和电火花严重影响了电机的精度、性能和可靠性，带来一系列安全隐患。先进性能的无刷直流电机利用电子开关线路和位置传感器代替电刷和换向器装置，兼有普通直流电动机的优良调速运行特性和交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便的优势。利用无刷直流电机作为电机车驱动部件，不仅能消除上述安全隐患，又能很好的实现电机车的节能高效和智能化控制。
本文研究了矿用蓄电池电机车的结构组成、运行原理及电机车控制系统的实现。以矿用蓄电池电机车目前广泛采用的串励直流电动机为研究对象，研究了其结构原理，并从机械特性、启动特性、调速特性和制动特性四个方面，详细地分析了其运行特性，并与高性能的无刷直流电机的结构原理、运行特性及控制系统的实现等方面进行了详细地比较和研究。在此基础上，研发了高性能的蓄电池电机车用无刷直流电机控制系统，从系统的硬件设计、软件设计及其系统可靠性设计等方面进行了详细研究。
基于上述蓄电池电机车用无刷直流电机控制系统，首先，根据无刷直流电机的运行原理，建立了无刷直流电机控制系统数学模型，建立了基于仿真软件MATLAB/SIMULINK的无刷直流电机控制系统仿真模型。在仿真模型中，编码模块和逆变桥功率开关管驱动模块是根据控制系统结构原理及运行方式自行开发的子系统。然后，进行了仿真分析，依据仿真模型输出的主要特性参数，可以得出该无刷直流电机控制系统具有良好的动态特性和稳态特性，较强的抗负载扰动能力，达到了预期的设计目的。

关 键 词： 直流电动机 蓄电池电机车 无刷直流电机 控制系统 仿真分析

分 类 号： [TD524]

领　　域： [矿业工程]