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防爆绞车是矿井运输提升的核心设备,绞车的性能好坏直接关系着煤矿高效、安全的生产。当前矿用井下防爆绞车一般采用液压绞车和绕线式绞车,这两种类型的绞车虽然性能上各自具有一定的特点,普遍应用到矿井生产中,但绞车系统复杂,而且液压绞车存在能耗高,噪声大;绕线式异步电机绞车存在效率低,调速不平稳等缺点,一但直没寻求到好的解决方法。 随着永磁材料发展,性能高,价格低的永磁同步电机因其调速性能好、效率高、噪声低、安全可靠等优势,普遍被应用到工农业生产等方面。基于永磁同步电机的特点,本文提出利用永磁同步电机作为绞车原动机,并采用电机直联滚筒方式。系统具有结构简单,能耗低,效率高,安装方便,维护量少,控制系统安全可靠等优点。 本文首先对永磁同步电机内部结构做了分析,选取能够满足矿用提升任务的电机作为驱动设备,然后对绞车机械传动结构、制动系统和电气硬件设备做了整体设计。通过永磁同步电机矢量控制理论,对绞车的速度调控进行分析,并采用MATLAB里面的Simulink程序对电机的启动运行性能仿真,验证了方法的可行性。最后通过对控制系统功能的设计,PLC的程序流程设计和现场控制保护设计三个方面开发了永磁同步电机绞车的电控保护系统。在完成整套永磁同步电机驱动绞车系统理论上的设计后,提出了本课题的不足,并给出建议和展望。