大功率四象限變流器控制技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、四象限變流器是交流牽引傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分。鑒于傳統(tǒng)的二極管不控整流或者晶閘管相控整流電路會(huì)對(duì)接觸網(wǎng)造成嚴(yán)重的諧波污染,PWM整流器以其較低的諧波含量、可控功率因數(shù)以及能量可雙向流動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)在兆瓦級(jí)大功率交直交牽引變流裝置中得到了廣泛應(yīng)用。
  針對(duì)不同工況和開(kāi)關(guān)模態(tài),分析了兩電平四象限變流器的工作原理。引入開(kāi)關(guān)函數(shù),建立了四象限變流器的狀態(tài)空間平均模型,并對(duì)四象限變流器的開(kāi)環(huán)穩(wěn)定性給出了證明。再對(duì)消除了時(shí)變量的狀態(tài)空間平

2、均模型施加小擾動(dòng),最終得到線性化的幅值-相位穩(wěn)態(tài)模型以及小信號(hào)模型,并給出了元件參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。
  從間接電流控制的原理出發(fā),提出了一種有功-無(wú)功解耦模型。從電流動(dòng)態(tài)響應(yīng)的時(shí)域特征出發(fā),提出了一種以無(wú)過(guò)渡過(guò)程為特點(diǎn)的間接電流控制技術(shù),使電流得以從一個(gè)穩(wěn)態(tài)直接過(guò)渡到另一個(gè)穩(wěn)態(tài),大大提高了間接電流控制的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。電流響應(yīng)特性與電感參數(shù)無(wú)關(guān),從根本上克服了間接電流控制的參數(shù)敏感性缺陷,可以作為四象限變流器的備用控制方案,并可將該理論擴(kuò)

3、展到三相系統(tǒng)。提出了母線電壓平方控制,實(shí)現(xiàn)了四象限變流器模型的大范圍線性化。
  在電力機(jī)車的實(shí)際運(yùn)行中,變流器交流側(cè)阻感參數(shù)是隨著接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)而變化的。為了優(yōu)化四象限變流器的運(yùn)行狀態(tài),分析了多繞組載波移相多重化并聯(lián)系統(tǒng)的環(huán)流和諧波頻譜,提出了一種基于有功-無(wú)功解耦模型的直接電流控制和環(huán)流抑制策略。通過(guò)引入有功電流和無(wú)功電流的幅值閉環(huán),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)有功與無(wú)功功率的獨(dú)立、準(zhǔn)確控制,同時(shí)還可輸出任意功率因數(shù)。
  針對(duì)四象限變流器直

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