【摘 要】
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目前,矿用充电机大多采用可控硅整流技术,通过工频变压器加三相半控整流电路为主回路。这种充电机在技术上已经比较落后,存在能量损耗大、体积大、维护极其不便、功率因数与效率都较低、缩短电池使用寿命、污染电网等缺陷。因此,矿用隔爆兼本质安全型充电机性能提高具有重大的意义。本课题以某公司50kW三电平逆变矿用隔爆兼本安型充电机项目为背景,设计研发了一种矿用隔爆兼本质安全型充电机,主要研究的内容有以下几个部分
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目前,矿用充电机大多采用可控硅整流技术,通过工频变压器加三相半控整流电路为主回路。这种充电机在技术上已经比较落后,存在能量损耗大、体积大、维护极其不便、功率因数与效率都较低、缩短电池使用寿命、污染电网等缺陷。因此,矿用隔爆兼本质安全型充电机性能提高具有重大的意义。本课题以某公司50kW三电平逆变矿用隔爆兼本安型充电机项目为背景,设计研发了一种矿用隔爆兼本质安全型充电机,主要研究的内容有以下几个部分:（1）研发设计一种适合矿用隔爆兼本安型充电机的三电平拓扑结构单相全桥逆变电路,替换现有常用的BUCK变换电路与H桥变换电路,在减小主回路变压器及周边器件的重量与体积,达到充电机轻量化设计的同时,还具有承受更大输入电压,更好抑制或处理高频谐波的优势。（2）研究了能在矿井环境使用的矿用隔爆兼本安型充电机的充电工作方法,根据对蓄电池电压和充电电流的检测与分析处理,然后以DSP芯片TMS320LF2406为控制核心,实现了变电流间歇快速充电方法,减少了蓄电池充电时间。（3）设计了矿用隔爆兼本安型充电机电路,针对电路主要元器件进行参数计算,并对主电路各部分进行器件选型,研发完成供电电源模块电路板、控制模块电路板与驱动模块电路板。最后进行性能实验测试与充电实验测试,实现了充电机额定输出功率50kW大功率的目标。本课题所设计的矿用隔爆兼本质安全型充电机通过三相整流电路、三电平逆变电路以及高频整流电路,实现了大功率输出的目标。然后以DSP芯片TMS320LF2406为控制核心,采用智能充电控制单元,实现了变电流间歇快速充电方法。图[44]表[8]参[71]
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