電力機(jī)車交流牽引變流器控制.pdf

1、我國鐵路線是世界范圍內(nèi)最繁忙的,其總運(yùn)營里程和客運(yùn)量分別占到全球的6％和24％。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,加之高速鐵路所具備的效率高、運(yùn)輸量大、能耗低、占地空間少、準(zhǔn)時(shí)性高、經(jīng)濟(jì)收益良好等諸多優(yōu)勢,國家把軌道交通裝備制造業(yè)作為了重點(diǎn)扶持的戰(zhàn)略性行業(yè)之一,以電力牽引為代表的軌道交通裝備系列集成技術(shù)的突破與創(chuàng)新,對于迅速提高了我國軌道交通裝備技術(shù)水平尤為關(guān)鍵。
　　與法、日、德三個(gè)鐵路技術(shù)強(qiáng)國相比,國內(nèi)研發(fā)及消化吸收能力還存在差距,需要

2、進(jìn)一步緊跟國際發(fā)展步伐。
　　本論文依托于“藍(lán)箭”號動(dòng)車組2×1.2MW的機(jī)車牽引傳動(dòng)系統(tǒng)變流器研發(fā)項(xiàng)目,主要對網(wǎng)側(cè)變流器控制技術(shù)、電機(jī)側(cè)逆變器調(diào)制技術(shù)以及主電路接地保護(hù)方案進(jìn)行了研究。
　　首先在對牽引傳動(dòng)系統(tǒng)變流器主電路構(gòu)成闡述的基礎(chǔ)上,針對其電壓等級高、功率大,開關(guān)頻率很低(250Hz)的特點(diǎn),采用間接電流控制策略,并提出有功、無功功率解耦的電流控制方案,提高了系統(tǒng)控制快速精準(zhǔn)性能;并在兩臺(tái)網(wǎng)側(cè)四象限變流器同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行

3、時(shí),設(shè)計(jì)了載波移相控制以提高其等效開關(guān)頻率,采用均流控制保證了兩臺(tái)變流器運(yùn)行穩(wěn)定、平衡。
　　其次,通過搭建交流牽引系統(tǒng)多模式調(diào)制仿真模型,得出了一種先由異步SPWM調(diào)制向普通同步SPWM調(diào)制切換,再由普通同步SPWM調(diào)制向分段特定諧波消除脈沖調(diào)制(Selected Harmonic Eliminate Pulse Width Modulation,SHEPWM)切換,最后在SHE分段同步調(diào)制下不同載波比進(jìn)行調(diào)制切換的控制模式,避

4、免了調(diào)制模式變化時(shí)引起的電流沖擊、電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),并在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后,基于實(shí)驗(yàn)時(shí)牽引傳動(dòng)系統(tǒng)主電路接地保護(hù)支路電壓的測量現(xiàn)象對電路中主要的電磁干擾途徑進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)牽引變流器中共模干擾對接地電壓檢測的影響不可忽略,給出了提取接地檢測電壓差模信號,濾除共模電壓的可行性方案,并通過了現(xiàn)場測試驗(yàn)證,避免了共模干擾對接地檢測錯(cuò)誤判斷的影響。
　　本文所提出的四象限控制策略、PWM切換調(diào)制策略及接地保護(hù)支路電壓檢測的方