四象限懸浮斬波器研究.pdf

1、懸浮斬波器是磁浮列車懸浮控制系統(tǒng)的重要組成部分，為懸浮電磁鐵提供激勵電流，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現(xiàn)負載電流雙向流動。傳統(tǒng)的懸浮斬波器采用硬開關(guān)模式，開關(guān)器件IGBT的電壓和電流應(yīng)力較高，同時存在開關(guān)損耗高、效率低、發(fā)熱量大、電磁輻射比較嚴重等問題。為了改善傳統(tǒng)懸浮斬波器開關(guān)管的工作狀態(tài)，將軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用到四象限懸浮斬波器中，

2、克服硬開關(guān)中的種種問題。本文將四象限懸浮斬波器作為研究對象，目的在于解決硬開關(guān)存在的問題。
　　 論文首先分析了傳統(tǒng)四象限懸浮斬波器的拓撲結(jié)構(gòu)，針對兩電平和三電平兩種控制方式進行了理論研究，通過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載電壓應(yīng)力要小。
　　 對傳統(tǒng)懸浮斬波器加以改進提出了零電壓開關(guān)(ZVS)和零電壓轉(zhuǎn)換(ZVT)兩種軟開關(guān)拓撲結(jié)構(gòu)，分析了兩種方案的工作原理。論文著重對零電壓轉(zhuǎn)換

3、軟開關(guān)技術(shù)進行了分析，搭建了相應(yīng)的仿真模型，研究表明該技術(shù)實現(xiàn)了主開關(guān)管的軟開關(guān)功能，改善了開關(guān)管的工作環(huán)境。
　　 論文對所設(shè)計的實驗硬件平臺進行了介紹，闡述了懸浮斬波器各模塊器件的選型方法。對IGBT驅(qū)動的設(shè)計要求和注意事項進行了研究，詳細討論了集成驅(qū)動模塊2SD315A的特點。介紹了基于FPGA控制板各組成部分的特性。
　　 最后，對兩電平、三電平和零電壓轉(zhuǎn)換軟開關(guān)懸浮斬波器進行了實驗分析。實驗表明三電平控制方式減