機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)能的兩個最關鍵問題是，實現(xiàn)高功率因數(shù)和能量回饋。這兩個問題綜合體現(xiàn)在對網(wǎng)側電流的控制上，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，實現(xiàn)能量雙向流動。
　　 對變流器的控制離不開其數(shù)學模型，本文首先分析了四象限變流器工作的原理，然后在此基礎上給出了四象限變流器在正弦穩(wěn)態(tài)

2、下的數(shù)學模型。根據(jù)這個數(shù)學模型，可以用間接電流控制來實現(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，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)字鎖相技術來實現(xiàn)網(wǎng)側同步。
　　 用于機車牽引的四象限變流器有其特殊性，比如功率大、開關頻率低、電路參數(shù)變化、實際運行時存在跳弓過分相等問題。這決定對

3、機車牽引四象限變流器的控制，不僅需要采用上述控制技術改善性能，還需要采用特殊的方法解決開關頻率低、跳弓等問題所帶來的影響。本文對機車牽引四象限變流器做了細致的仿真分析，包括啟動波形、空載半載滿載運行波形、并聯(lián)運行波形、循環(huán)功率仿真波形等。
　　 機車牽引四象限變流器能夠在實車上運行，必須設計好嚴謹?shù)墓ぷ髦髁鞒?。機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行狀態(tài)，狀態(tài)之間相互跳轉(zhuǎn)的條件以及邏輯關系。本文最后給出了機車牽