機(jī)車牽引四象限變流器研究.pdf

1、隨著高速鐵路的發(fā)展，電力牽引因其高效、節(jié)能、環(huán)保、靈活的優(yōu)勢成為世界牽引主流[1]。電力牽引節(jié)能的兩個(gè)最關(guān)鍵問題是，實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)和能量回饋。這兩個(gè)問題綜合體現(xiàn)在對網(wǎng)側(cè)電流的控制上，這也是四象限變流器最重要的功能之一，在網(wǎng)側(cè)獲得正弦性好、功率因數(shù)高的輸入電流。此外四象限變流器還需穩(wěn)定直流電壓，實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)。
　　 對變流器的控制離不開其數(shù)學(xué)模型，本文首先分析了四象限變流器工作的原理，然后在此基礎(chǔ)上給出了四象限變流器在正弦穩(wěn)態(tài)

2、下的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)這個(gè)數(shù)學(xué)模型，可以用間接電流控制來實(shí)現(xiàn)四象限變流器穩(wěn)壓控制。接著本文介紹了兩重四象限變流器的控制技術(shù)，包括載波移相、單位基波功率因數(shù)控制、有功電流均流控制、無功電流均流控制等。另外，網(wǎng)側(cè)電壓的同步對四象限變流器控制也非常重要，為了保證可靠性，本文采用基于DFT的數(shù)字鎖相技術(shù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)同步。
　　 用于機(jī)車牽引的四象限變流器有其特殊性，比如功率大、開關(guān)頻率低、電路參數(shù)變化、實(shí)際運(yùn)行時(shí)存在跳弓過分相等問題。這決定對

3、機(jī)車牽引四象限變流器的控制，不僅需要采用上述控制技術(shù)改善性能，還需要采用特殊的方法解決開關(guān)頻率低、跳弓等問題所帶來的影響。本文對機(jī)車牽引四象限變流器做了細(xì)致的仿真分析，包括啟動(dòng)波形、空載半載滿載運(yùn)行波形、并聯(lián)運(yùn)行波形、循環(huán)功率仿真波形等。
　　 機(jī)車牽引四象限變流器能夠在實(shí)車上運(yùn)行，必須設(shè)計(jì)好嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髦髁鞒?。機(jī)車牽引四象限變流器的工作主流程包含了四象限變流器所有運(yùn)行狀態(tài)，狀態(tài)之間相互跳轉(zhuǎn)的條件以及邏輯關(guān)系。本文最后給出了機(jī)車牽