數(shù)字控制鐵道客車充電機(jī)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、鐵道客車的供電技術(shù)是列車安全、舒適運(yùn)行的基本保障。經(jīng)過不斷發(fā)展，我國鐵道客車目前主要采用DC600V電壓等級(jí)的機(jī)車供電方式。列車上的DC600V/DC110V充電機(jī)主要為車載蓄電池充電，同時(shí)還負(fù)責(zé)向車上的照明、控制系統(tǒng)等DC110V設(shè)備供電，是現(xiàn)代新型客運(yùn)列車不可或缺的供電設(shè)備，充電機(jī)性能的優(yōu)劣直接決定了列車的乘坐舒適度和運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，對(duì)充電機(jī)進(jìn)行研究對(duì)于列車的電氣化發(fā)展具有重要意義。本文根據(jù)充電機(jī)的參數(shù)指標(biāo)，設(shè)計(jì)了一種數(shù)字控制型的

2、充電機(jī)。
　　首先，本文根據(jù)充電機(jī)的設(shè)計(jì)要求，對(duì)其主電路拓?fù)溥M(jìn)行了選型，并介紹了所選拓?fù)涞墓ぷ髟怼Ｓ捎诔潆姍C(jī)的功率較大，同時(shí)為了達(dá)到較高的轉(zhuǎn)換效率，本文選用移相全橋軟開關(guān)變換器作為主電路拓?fù)?。其中，副邊整流拓?fù)溥x用了全波整流電路;DC-DC變換拓?fù)溥x用了的滯后橋臂串聯(lián)二極管型移相全橋ZVZCS變換器。
　　其次，按照充電機(jī)的參數(shù)指標(biāo)，對(duì)主電路中的元器件進(jìn)行了選型計(jì)算，并對(duì)充電機(jī)控制系統(tǒng)中需要用到的信號(hào)采樣、隔離驅(qū)動(dòng)、硬件保

3、護(hù)和輔助電源模塊進(jìn)行了硬件電路設(shè)計(jì)和說明。
　　再次，本文基于有效占空比的概念，在Buck變換器小信號(hào)模型的基礎(chǔ)上，建立了移相全橋ZVZCS變換器的小信號(hào)模型，并推導(dǎo)出了有關(guān)的傳遞函數(shù);由于充電機(jī)具有恒壓輸出和限流充電兩種工作方式，本文采用了兩種輸出單閉環(huán)控制策略，并利用MATLAB中的SISOTOOL設(shè)計(jì)了這兩種控制方式下的PI調(diào)節(jié)器的參數(shù);使用PSIM搭建了充電機(jī)的閉環(huán)仿真模型，對(duì)主電路中的元器件參數(shù)和兩種閉環(huán)控制模式的穩(wěn)定性