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曳引机硬件在环综合测试系统设计

俞和君  
【摘要】:电梯作为特种机电设备,其运行的安全和可靠性直接关系到搭乘人员的生命财产安全。而曳引机作为电梯的动力部件,其性能特征、状态检测、故障判断及排除方法的研究显得尤为重要。“曳引机硬件在环综合测试与故障诊断系统开发”为本论文参与的项目。由于电梯曳引机的载荷多变,传统的曳引机测试系统难以全面评估其驱动特性,故该论文采用硬件在环技术,通过建立曳引机负载的动态模型,为曳引机测试提供真实负载,最终为曳引机及曳引机驱动性能的评估提供测试平台。本论文研究曳引机硬件在环综合测试系统的设计,主要完成曳引机模拟负载单元硬件选型和驱动控制系统的建模,将曳引机控制系统与电梯机械系统模型组合,搭建出电梯整体模型,并对其在不同工况下的运行特性进行仿真和分析,证明了模拟系统的有效性。本文首先介绍了系统的总体功能和结构,绘制了系统的机械结构图。根据已有曳引机参数以及试验需求,对模拟负载的主要元件进行选型。接着根据永磁同步电机的矢量控制原理,采用了电压空间矢量SVPWM技术,运用MATLAB软件对永磁同步电机的控制系统和电梯的机械系统进行建模。最后,对搭建的模型进行仿真实验,分析得到曳引机在满载空载、加速减速、突加负载等不同工况下转速转矩输出曲线,结果显示:该模型的转速转矩输出曲线能较好的跟踪输入控制曲线,模拟出电梯运行时的真实负载输出情况,从而验证了该设计模型的有效性,可将该模型运用在驱动系统的动态加载中。最后,介绍了负载转矩通过dSPACE实时输出的方案,实现曳引机硬件在环综合测试。本论文的研究有助于电梯曳引机运行状态的实时动态检测、故障分析及预测,为电梯的安全运行和曳引机的故障维护提供保障和支持。


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