針對目前礦用電力機車動力電源本身產生較強的電磁輻射，對周圍環(huán)境造成較為嚴重的電磁干擾，同時由于所處現(xiàn)場環(huán)境多種電磁干擾也會對電力機車和蓄電池管理系統(tǒng)可靠運行造成隱患，在實驗室模擬工況和現(xiàn)場多種工況下提取電力機車用開關電源、發(fā)動機控制器和機車發(fā)動機等主要干擾源電磁輻射特征，結合已有煤礦井下電磁干擾的產生機理和干擾特性的研究結果，分別制定出相應的抗干擾方案。通過相關方法的研究提高煤礦井下車載電源對周圍電磁環(huán)境的抗干擾能力，為豐富提高礦用電力機車的電磁兼容性、抗干擾能力和進一步完善相關行業(yè)標準提供理論依據。
前言
隨著鉛酸電池在煤礦的停止使用，在礦業(yè)領域以鋰離子蓄電池為動力的機車也成為礦用機車發(fā)展的唯一方向。隨著2012年5月相關標準的頒布，部分產品在煤礦的實際應用中發(fā)現(xiàn)礦用電動車和車載設備都存在比較嚴重電磁干擾。而鋰離子蓄電池本身在使用過程中存在爆炸、自燃等風險需要電池管理系統(tǒng)對鋰離子蓄電池進行實時管控，因此提高礦用車載鋰離子蓄電池電源和與之關聯(lián)的動力裝置的整體抗電磁干擾能力，對煤礦井下安全生產具有極為重要的意義[1-2]。本文針對在煤礦井下電磁環(huán)境復雜條件下，為礦用動力機車電動力系統(tǒng)可靠運行，采取相應的改進措施。
1礦用動力機車電動力系統(tǒng)組成
礦用機車動力系統(tǒng)主要包括:鋰離子蓄電池組、集成發(fā)動機啟動器、發(fā)動機、礦用電池管理系統(tǒng)(BMS)，直流開關電源(DC-DC)，如圖1所示。電力機車用開關電源本身就是一個大的電磁干擾源，同時煤礦井下環(huán)境相對封閉，也充滿了各種高壓電氣設備和變頻器設備，各種輻射的疊加，造成了較為復雜的電磁環(huán)境。通過對礦用電力機車的一種———無軌膠輪車各部件單獨工作狀態(tài)的測試分析發(fā)現(xiàn)，開關電源和驅動電機為環(huán)境的主要干擾源，而電池管理系統(tǒng)主要負責整個系統(tǒng)的動力和對電池的安全管理，是最需要進行電磁保護的模塊[3-4]。
2井下電磁干擾分析
2.1開關電源的干擾機理
礦用電力無軌膠輪車開關電源的主要干擾方式為:高頻電流回路中容易產生極大的di/(dt)，形成浪涌電流，誘發(fā)磁場輻射源對空間形成磁場輻射;各級電壓變化的節(jié)點，特別在車輛啟停和突然加速階段會產生極高的du/(dt)，整個電路中以傳導的方式對電池管理系統(tǒng)造成干擾并對周圍環(huán)境進行輻射干擾[5]。
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