四象限懸浮斬波器研究.pdf

1、懸浮斬波器是磁浮列車(chē)懸浮控制系統(tǒng)的重要組成部分，為懸浮電磁鐵提供激勵(lì)電流，產(chǎn)生懸浮力。采用永磁和電磁混合懸浮系統(tǒng)，可以減小電磁鐵線圈電流，是磁浮列車(chē)懸浮技術(shù)的研究方向之一。在混合懸浮系統(tǒng)中，采用四象限斬波器以實(shí)現(xiàn)負(fù)載電流雙向流動(dòng)。傳統(tǒng)的懸浮斬波器采用硬開(kāi)關(guān)模式，開(kāi)關(guān)器件IGBT的電壓和電流應(yīng)力較高，同時(shí)存在開(kāi)關(guān)損耗高、效率低、發(fā)熱量大、電磁輻射比較嚴(yán)重等問(wèn)題。為了改善傳統(tǒng)懸浮斬波器開(kāi)關(guān)管的工作狀態(tài)，將軟開(kāi)關(guān)技術(shù)應(yīng)用到四象限懸浮斬波器中，

2、克服硬開(kāi)關(guān)中的種種問(wèn)題。本文將四象限懸浮斬波器作為研究對(duì)象，目的在于解決硬開(kāi)關(guān)存在的問(wèn)題。
　　 論文首先分析了傳統(tǒng)四象限懸浮斬波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，針對(duì)兩電平和三電平兩種控制方式進(jìn)行了理論研究，通過(guò)理論分析搭建了兩種控制方式的仿真模型。仿真結(jié)果表明三電平控制方式下負(fù)載電壓應(yīng)力要小。
　　 對(duì)傳統(tǒng)懸浮斬波器加以改進(jìn)提出了零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)和零電壓轉(zhuǎn)換(ZVT)兩種軟開(kāi)關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析了兩種方案的工作原理。論文著重對(duì)零電壓轉(zhuǎn)換

3、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)進(jìn)行了分析，搭建了相應(yīng)的仿真模型，研究表明該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了主開(kāi)關(guān)管的軟開(kāi)關(guān)功能，改善了開(kāi)關(guān)管的工作環(huán)境。
　　 論文對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)硬件平臺(tái)進(jìn)行了介紹，闡述了懸浮斬波器各模塊器件的選型方法。對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)要求和注意事項(xiàng)進(jìn)行了研究，詳細(xì)討論了集成驅(qū)動(dòng)模塊2SD315A的特點(diǎn)。介紹了基于FPGA控制板各組成部分的特性。
　　 最后，對(duì)兩電平、三電平和零電壓轉(zhuǎn)換軟開(kāi)關(guān)懸浮斬波器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。實(shí)驗(yàn)表明三電平控制方式減