科学研究 Scientific Research
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自2005年8月立项建设以来，中心已经在科学研究方面取得了显著的成绩，在电力传动领域推出了一系列国内领先的技术成果，部分研究成果“整体水平达到了国际领先”，代表了国内大功率矿用电力传动的技术研究的最高水平。
共承担国家级课题1项，省部级科研课题5项，徐州市及横向科研项目11项，其中具有国内首创意义的重大横向课题5项。获得中国煤炭工业科学技术一等奖3项，创造了1个研究团队连续3年获得这一代表煤炭科技最高水平的奇迹，形成了国内大功率矿用传动技术研究的一个高潮。共发表学术论文198篇，其中EI检索15篇。申请专利19项，其中发明专利7项，实用新型专利12项。取得国内领先水平的鉴定成果5项，成果转化效果良好。全面完成了计划任务书的建设任务，取得了如下重要的成果：
（1）在大功率电力传动全数字控制的研究方面取得了较大的进展，设计建造了三个科学研究平台，自主开发了应用于矿山的大功率直流电力拖动全数字控制系统、交交变频全数字控制系统、交直交三电平变频控制系统（包括绕线电机双馈变频调速系统、鼠笼电机定子变频调速系统、同步电机变频定子变频调速系统）。重点解决了拖动位能负载的大功率交流电机的数字化矢量变频控制、矿井提升系统全自动安全运行以及信息化远程监视诊断、交交变频谐波污染治理等技术难题。形成了2*2500kW超大功率双机直流提升机电控系统、3800kW特大功率交交变频提升机电控系统、MW级中压双三电平双馈电机变频控制系统、MW级中压三电平笼型电机变频控制系统和MW级中压三电平同步电机变频控制系统等多项成果，完成了4项鉴定，综合指标达到国内领先、国际先进水平，获得2007年、2008年中国煤炭工业科学技术一等奖各1项。工程中心开发的“矿井提升机双三电平转子双馈变频传动控制系统”于2007年12月份通过了中国煤炭工业协会的鉴定，由钱鸣高院士为组长的专家组一致认为，该系统“整体水平达到了国际领先”。工程中心自主开发的“MW级双三电平鼠笼电机变频传动提升机控制系统”和“MW级双三电平同步电机变频传动提升机控制系统”已投入运行，并取得了良好的效果，这两项成果都代表了国内在高性能传动领域的领先水平。
大功率全数字直流调速系统得到了进一步的完善和发展，超大功率直流双机拖动控制系统及其应用研究取得了较大突破。开展了直流传动的模糊控制、智能控制策略的研究，实现了高精度数字触发和低谐波控制。矿井提升机全数字调速系统无爬行运行模式的千米深井定位精度达到1cm，系统容量达到5000kW，采用了双线制安全控制体系 。“钱家营矿超大功率双机直流提升机数字化控制系统”2006年2月通过了河北省科技厅组织的专家鉴定，控制性能和可靠性方面整体达到国际先进水平。
开展了基于SIMADYN-D全数字控制器平台的大功率同步电机交交变频调速系统的研究。重点解决了拖动位能负载的大功率交流电机的数字化矢量变频控制、矿井提升系统全自动安全运行以及信息化远程监视诊断、交交变频谐波污染治理等技术难题，成果已经在开滦集团、淮南矿业集团、焦作矿业集团、潞安能源股份有限公司等获得成功应用。2006年3月，河北省科技厅对开滦集团东欢砣矿的3800kW双绕组同步电机交交变频提升系统鉴定认为“矿井特大功率双绕组同步电机提升系统变频矢量控制技术及相关信息系统的研发和应用”项目，总体性能达到国内领先、国际先进水平。
开展了大功率全数字交直交变频调速系统的研究，三电平变频器的研究取得了突破性进展。开展了同步电机、开关磁阻电机、绕线电机、鼠笼电机的变频控制策略研究，在同步电机双绕组控制理论方面取得了新的突破，形成了实用的电机参数识别方法。针对双PWM的交-直-交变频控制系统，开发了基于PowerPC+DSP+FPGA结构的通用传动控制平台。结合了电机参数识别技术、矿用电磁兼容设计的1000kW、2300V的三电平异步电机矢量变频提升机控制系统，现在平煤集团六矿运行，各项指标运行良好，这是我国目前电压等级最高、功率最大的位能负载三电平变频器。
开展了双馈电机双三电平控制系统研究。双馈电机控制是目前国内矿山大功率异步电机拖动的最佳升级改进方案，对矿山企业节能降耗具有重要的意义。团队开发的双三电平结构的交-直-交型双馈电机变频调速系统已经在河北邯郸矿业集团云驾岭矿投入运行，具有低能耗、高功率因数、低谐波的特点，取得了优秀的运行效果。在此之前，国内仅在华中科技大学出现过15kW的二电平双馈变频控制系统样机。通过机械信息研究院和煤炭信息研究所的查新表明，该系统是世界上首台双三电平双馈变频提升机控制系统，首次实现了双馈变频全范围调速。鉴定认为，“整体水平达到了国际领先”，该成果具有可观的应用前景。
（2）在电力电子新技术与数字电力控制研究领域进行了大量的研究工作，对于矩阵变换器、电压型PWM整流器、有源滤波器APF、动态无功补偿控制理论方面进行了深入的研究。基于dSPACE平台的硬件在回路和快速原型技术建立了矩阵变换器实验研究平台、PWM整流器研究平台和有源滤波器APF研究平台。在《电气工程学报》等期刊，发表了一批高水平论文，EI检索6篇。“传导性电磁干扰（EMI）噪声智能诊断与噪声抑制装置系统”获得2006年中国煤炭工业科学技术三等奖。
（3）新型开关磁阻电机控制理论与应用研究取得了较大的进展，对结构简单、坚固可靠但存在严重非线性性能的开关磁阻电机，从电机设计到控制系统进行了研究。建设了国内最大功率的300kW开关磁阻电机全数字控制实验研究平台，成功开发了矿山矸石山绞车开关磁阻电机全数字控制系统，通过了河南省科技厅组织的鉴定，达到了国内领先水平。
（4）在矿山动力系统信息集成和电力传动网络控制方面也取得了较大的进展，在2个矿井建立示范基地，经鉴定认为达到国内领先水平，获得煤炭工业协会科学技术一等奖，为矿山自动化和数字化建设进行了有益的尝试。
共承担国家级课题1项，省部级科研课题5项，徐州市及横向科研项目11项，其中具有国内首创意义的重大横向课题5项。获得中国煤炭工业科学技术一等奖3项，创造了1个研究团队连续3年获得这一代表煤炭科技最高水平的奇迹，形成了国内大功率矿用传动技术研究的一个高潮。共发表学术论文198篇，其中EI检索15篇。申请专利19项，其中发明专利7项，实用新型专利12项。取得国内领先水平的鉴定成果5项，成果转化效果良好。全面完成了计划任务书的建设任务，取得了如下重要的成果：
（1）在大功率电力传动全数字控制的研究方面取得了较大的进展，设计建造了三个科学研究平台，自主开发了应用于矿山的大功率直流电力拖动全数字控制系统、交交变频全数字控制系统、交直交三电平变频控制系统（包括绕线电机双馈变频调速系统、鼠笼电机定子变频调速系统、同步电机变频定子变频调速系统）。重点解决了拖动位能负载的大功率交流电机的数字化矢量变频控制、矿井提升系统全自动安全运行以及信息化远程监视诊断、交交变频谐波污染治理等技术难题。形成了2*2500kW超大功率双机直流提升机电控系统、3800kW特大功率交交变频提升机电控系统、MW级中压双三电平双馈电机变频控制系统、MW级中压三电平笼型电机变频控制系统和MW级中压三电平同步电机变频控制系统等多项成果，完成了4项鉴定，综合指标达到国内领先、国际先进水平，获得2007年、2008年中国煤炭工业科学技术一等奖各1项。工程中心开发的“矿井提升机双三电平转子双馈变频传动控制系统”于2007年12月份通过了中国煤炭工业协会的鉴定，由钱鸣高院士为组长的专家组一致认为，该系统“整体水平达到了国际领先”。工程中心自主开发的“MW级双三电平鼠笼电机变频传动提升机控制系统”和“MW级双三电平同步电机变频传动提升机控制系统”已投入运行，并取得了良好的效果，这两项成果都代表了国内在高性能传动领域的领先水平。
大功率全数字直流调速系统得到了进一步的完善和发展，超大功率直流双机拖动控制系统及其应用研究取得了较大突破。开展了直流传动的模糊控制、智能控制策略的研究，实现了高精度数字触发和低谐波控制。矿井提升机全数字调速系统无爬行运行模式的千米深井定位精度达到1cm，系统容量达到5000kW，采用了双线制安全控制体系 。“钱家营矿超大功率双机直流提升机数字化控制系统”2006年2月通过了河北省科技厅组织的专家鉴定，控制性能和可靠性方面整体达到国际先进水平。
开展了基于SIMADYN-D全数字控制器平台的大功率同步电机交交变频调速系统的研究。重点解决了拖动位能负载的大功率交流电机的数字化矢量变频控制、矿井提升系统全自动安全运行以及信息化远程监视诊断、交交变频谐波污染治理等技术难题，成果已经在开滦集团、淮南矿业集团、焦作矿业集团、潞安能源股份有限公司等获得成功应用。2006年3月，河北省科技厅对开滦集团东欢砣矿的3800kW双绕组同步电机交交变频提升系统鉴定认为“矿井特大功率双绕组同步电机提升系统变频矢量控制技术及相关信息系统的研发和应用”项目，总体性能达到国内领先、国际先进水平。
开展了大功率全数字交直交变频调速系统的研究，三电平变频器的研究取得了突破性进展。开展了同步电机、开关磁阻电机、绕线电机、鼠笼电机的变频控制策略研究，在同步电机双绕组控制理论方面取得了新的突破，形成了实用的电机参数识别方法。针对双PWM的交-直-交变频控制系统，开发了基于PowerPC+DSP+FPGA结构的通用传动控制平台。结合了电机参数识别技术、矿用电磁兼容设计的1000kW、2300V的三电平异步电机矢量变频提升机控制系统，现在平煤集团六矿运行，各项指标运行良好，这是我国目前电压等级最高、功率最大的位能负载三电平变频器。
开展了双馈电机双三电平控制系统研究。双馈电机控制是目前国内矿山大功率异步电机拖动的最佳升级改进方案，对矿山企业节能降耗具有重要的意义。团队开发的双三电平结构的交-直-交型双馈电机变频调速系统已经在河北邯郸矿业集团云驾岭矿投入运行，具有低能耗、高功率因数、低谐波的特点，取得了优秀的运行效果。在此之前，国内仅在华中科技大学出现过15kW的二电平双馈变频控制系统样机。通过机械信息研究院和煤炭信息研究所的查新表明，该系统是世界上首台双三电平双馈变频提升机控制系统，首次实现了双馈变频全范围调速。鉴定认为，“整体水平达到了国际领先”，该成果具有可观的应用前景。
（2）在电力电子新技术与数字电力控制研究领域进行了大量的研究工作，对于矩阵变换器、电压型PWM整流器、有源滤波器APF、动态无功补偿控制理论方面进行了深入的研究。基于dSPACE平台的硬件在回路和快速原型技术建立了矩阵变换器实验研究平台、PWM整流器研究平台和有源滤波器APF研究平台。在《电气工程学报》等期刊，发表了一批高水平论文，EI检索6篇。“传导性电磁干扰（EMI）噪声智能诊断与噪声抑制装置系统”获得2006年中国煤炭工业科学技术三等奖。
（3）新型开关磁阻电机控制理论与应用研究取得了较大的进展，对结构简单、坚固可靠但存在严重非线性性能的开关磁阻电机，从电机设计到控制系统进行了研究。建设了国内最大功率的300kW开关磁阻电机全数字控制实验研究平台，成功开发了矿山矸石山绞车开关磁阻电机全数字控制系统，通过了河南省科技厅组织的鉴定，达到了国内领先水平。
（4）在矿山动力系统信息集成和电力传动网络控制方面也取得了较大的进展，在2个矿井建立示范基地，经鉴定认为达到国内领先水平，获得煤炭工业协会科学技术一等奖，为矿山自动化和数字化建设进行了有益的尝试。