论文中文题名: | 矿用应急电源系统研究与设计 |
姓名: | |
学号: | 18307205005 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 085400 |
学科名称: | 工学 - 电子信息 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工程硕士 |
学位年度: | 2021 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 应急通信。开关电源 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2022-02-28 |
论文答辩日期: | 2021-12-04 |
论文外文题名: | Research and design of mine emergency power supply system |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | Emergency rescue ; Emergency power supply ; DC remote power supply source ; Switching Mode Power Supply |
论文中文摘要: |
矿产资源是我国经济发展的重要支柱,保障矿产生产安全至关重要。因此,高效的矿下事故应急救援的开展是十分重要的。矿山应急电源作为救援活动展开的重要保障,为应急救援活动等提供强力支撑。设计一种持久提供电力的矿用应急电源系统为救援任务提供电力保障具有十分重要的理论意义和实用价值。 针对现有矿用应急电源存在随时断电的隐患,从而无法长时间的为救援任务提供可靠的电力支援,本文提出使用直流远供技术改进矿用应急电源,从而保证救援任务的顺利进行。本应急电源系统分为两个模块:局端电源和远端电源。局端电源将交流220V转换成直流电,远端电源将直流电转化成低压直流电,保障救援设备的电力供应。本论文的具体设计如下:根据局端电源的特点选择适合局端的升压拓扑,确定电源的各个主体部分有AC/DC变换电路、功率因数校正电路、控制电路和保护电路等。PWM脉宽控制调制技术根据采样电路反馈回来的数据对开关管的状态进行调节从而达到稳定输出的效果。由于长距离传输电能必定存在线路电压损失,不能将局端电源的输出电压确定为远端电源的额定输入,因此远端电源的输入设计为宽范围的直流电压输入,从而保证整个直流供电系统的正常工作。根据远端电源的设计指标,选择的主拓扑为半桥拓扑。为了验证电路结构的正确性和可实现性,在完成设计过程中,对拓扑结构进行参数计算,并搭建仿真环境对电路原理进行计算验证。并对主要器件的参数、封装进行确定,为电路的实现奠定了基础。最终完成版图制作、打样、焊接和测试。 通过设备空载和搭载的情况下,对输出的电压波形进行分析,局端和远端电源的谐波均满足设计标准,并且输出电压稳定。将设计的电源设备用于实际的直流远供项目中进行测试,证明了在一定的距离下,该系统能正常的为设备供电。并且各个模块能够正常工作,满足设计要求。因此直流远供技术可应用于矿用应急电源系统。 |
论文外文摘要: |
Mineral resources as an important pillar of China's economic development, it is very important to ensure the safety of mine production. Therefore, it is very important to carry out efficient emergency rescue for mine accidents. As an important guarantee of rescue activities, mine emergency power supply provides strong support for emergency rescue activities. Therefore, it is of great theoretical significance and practical value to design a mine emergency power supply system which can provide power for rescue tasks. In view of the existing mine emergency power supply has the hidden danger of power failure at any time, which can not provide reliable power support for the rescue task for a long time, this paper proposes to use the DC remote supply technology to improve the mine emergency power supply, so as to ensure the smooth progress of the rescue task. The emergency power supply system is divided into two modules: local power supply and remote power supply. The local power supply converts AC 220 V into DC, and the remote power supply converts DC into low-voltage DC to ensure the power supply of rescue equipment. The specific design of this paper is as follows: according to the characteristics of the local power supply, select the suitable boost topology, determine the main parts of the power supply are AC / DC conversion circuit, power factor correction circuit, control circuit and protection circuit. The PWM technology adjusts the state of the switch according to the feedback data of the sampling circuit, so as to achieve the effect of stable output. Because there must be line voltage loss in long-distance power transmission, the output voltage of the local terminal power supply can not be determined as the rated input of the remote power supply, so the input of the remote power supply is designed as a wide range of DC input, so as to ensure the normal operation of the whole DC power supply system. According to the design index of remote power supply, the main topology is half bridge topology. In order to verify the correctness and realizability of the circuit structure, in the process of completing the design, the parameters of the topology are calculated, and the simulation environment is built to verify the circuit principle. The parameters and package of the main devices are determined, which lays the foundation for the realization of the circuit. Finally, the layout production, proofing, welding and testing are completed. Through the analysis of the output voltage waveform under the condition of no-load and carrying equipment, the harmonics of the local and remote power supply meet the design standard, and the output voltage is stable. The designed power supply equipment is used in the actual DC remote supply project for testing, which proves that the system can supply power for the equipment normally in a certain distance. And each module can work normally to meet the design requirements. Therefore, DC remote supply technology can be applied to mine emergency power supply system. |
参考文献: |
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中图分类号: | TD77.4/TM722 |
开放日期: | 2022-03-02 |