[發(fā)明專利]一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)及無傳感器控制方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710813614.5 | 申請日： | 2017-09-11 |
| 公開（公告）號： | CN107623407A | 公開（公告）日： | 2018-01-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李威;盛連超;王禹橋;楊雪鋒;范孟豹;許少毅;魏華賢;鞠錦勇;路恩;王承濤;王超;孟慶國 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國礦業(yè)大學 |
| 主分類號： | H02K7/116 | 分類號： | H02K7/116;H02P6/08;H02P21/18;E21C31/02 |
| 代理公司： | 徐州市淮海專利事務(wù)所32205 | 代理人： | 董潔 |
| 地址： | 221000 江蘇省徐州*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 永磁 電機 驅(qū)動 可靠性 傳動系統(tǒng) 傳感器 控制 方法 | ||
1.一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)，其特征在于，包括殼體(1)、內(nèi)置式永磁同步電機(17)、彈性扭矩軸(16)、減速傳動系統(tǒng)和截割滾筒(15)，所述減速傳動系統(tǒng)包括第一級小齒輪(2)，第一級小齒輪扭矩軸支撐軸承(3)，第一級小齒輪扭矩軸(4)，第一級惰輪(5)，第一級惰輪扭矩軸支撐軸承(6)，第一級惰輪扭矩軸(7)，第一級大齒輪(8)，第一級大齒輪扭矩軸支撐軸承(9)，第一級大齒輪扭矩軸(10)，第二級小齒輪(18)，第二級大齒輪(19)，第三級小齒輪(11)，第三級小齒輪扭矩軸支撐軸承(12)，第三級小齒輪扭矩軸(13)，第三級惰輪(14)，內(nèi)置式永磁同步電機輸出軸與第一級小齒輪扭矩軸(4)通過彈性扭矩軸(16)連接，所述第一級小齒輪(2)與第一級惰輪(5)嚙合，所述第一級惰輪(5)與第一級大齒輪(8)嚙合，所述第一級大齒輪(8)與第二級小齒輪(18)同軸連接，所述第二級小齒輪(18)與第二級大齒輪(19)嚙合，所述第二級大齒輪(19)與第三級小齒輪(11)同軸連接,所述第三級小齒輪(11)與第三級惰輪(14)嚙合,第三級惰輪(14)與第三級大齒輪(22)嚙合,所述第三級大齒輪(22)與截割滾筒(15)同軸連接，所述內(nèi)置式永磁同步電機(17)設(shè)置有電流傳感器，所述電流傳感器與采煤機的控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級惰輪扭矩軸(7)通過第一級惰輪扭矩軸支撐軸承(6)安裝在第一級惰輪(5)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級小齒輪(2)通過第一級小齒輪扭矩軸支撐軸承(3)安裝在殼體(1)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述第一級大齒輪(8)與第二級小齒輪(18)通過第一級大齒輪扭矩軸(10)同軸連接，并通過第一級大齒輪扭矩軸支撐軸承(9)安裝在殼體(1)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述第二級大齒輪(19)與第三級小齒輪(11)通過第三級小齒輪扭矩軸(13)同軸連接，并通過第三級小齒輪扭矩軸支撐軸承(12)安裝在殼體(1)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述第三級惰輪扭矩軸(20)通過第三級惰輪扭矩軸支撐軸承(21)安裝在第三級惰輪(14)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)，其特征在于，所述第三級大齒輪扭矩軸(24)通過第三級大齒輪扭矩軸支撐軸承(23)安裝在殼體(1)上。
8.一種永磁電機驅(qū)動的高可靠性傳動系統(tǒng)的無傳感器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟S1，流程開始，首先整機啟動，內(nèi)置式永磁同步電機(17)作為驅(qū)動源，經(jīng)過彈性扭矩軸(16)，減速傳動系統(tǒng)將動力傳遞給截割滾筒(15)，截割滾筒(15)旋轉(zhuǎn)帶動截割刀對煤壁進行切削，根據(jù)需求的塊煤率的要求，確定合適的煤壁切削的厚度，經(jīng)過n＝100Vq/mhmax公式計算得到理論切削速度，即切削速度的期望值，記為n；
步驟S2：內(nèi)置式永磁同步電機(17)上的電流傳感器測得電機電流，控制器將內(nèi)置式永磁同步電機(17)的電流作為反饋值，對其進行Clark和Park變化后，進入模糊滑模觀測器并通過鎖相環(huán)技術(shù)得到切削速度的觀測值，記為
步驟S3：控制器將采煤機切削速度的期望值和切削速度的觀測值相減，將Δn的值與預(yù)先手動設(shè)定的范圍進行比較，若在設(shè)定范圍內(nèi)，則進行步驟S5；若超出設(shè)定范圍，則進行步驟S4；
步驟S4：在控制器上手動進行速度和電流PI控制器調(diào)節(jié)；
步驟S5：按期望值實現(xiàn)采煤機永磁截割系統(tǒng)的無傳感器控制，流程結(jié)束。
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