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基于高频隔离的三相辅助逆变器的设计与研究
| 论文题名： | 基于高频隔离的三相辅助逆变器的设计与研究 |
| 关键词： | 电力机车;三相辅助逆变器;结构设计;高频隔离变压器 |
| 摘要： | 除了不需供电给机车的牵引变流系统，辅助变流系统要担负其他各种设备例如照明系统、视频检测、以及信号指示灯的电源供给，是电力机车重要的组成部分。因此，对辅助变流器的研究对于电力机车的发展具有不可或缺的意义。本文总结了我国辅助变流器研究的发展历程，并根据课题中所需辅助逆变器的技术参数，设计了一种基于高频隔离的三相辅助逆变器。 首先，本文根据辅助逆变器的技术参数，对三相辅助逆变器的拓扑结构进行分析比选，将辅助逆变器系统分为DC/DC变换和DC/AC逆变两部分。其中DC/DC变换主电路采用ISOP结构可分为两个相同的模块，每个模块又被高频隔离变压器分为两部分。变压器原边侧为半桥逆变器，由于每个变压器有两个次边绕组，次边侧为两个串联的全桥不控整流电路。DC/AC逆变部分采用传统的两电平逆变器。 其次，将主电路分为输入端前级电路、半桥逆变电路、高频隔离变压器、不控全桥整流电路和DC/AC三相逆变电路五部分，对辅助逆变器主电路中的主要器件进行选型计算。 再次，由于主电路的DC/DC变换采用ISOP结构，为解决模块间的均压均流问题，本文采用输入均压环、电流内环和公共电压环组合的三环控制策略，并对该策略进行详细分析。针对DC/AC变换的控制问题，本文采用了电流内环电压外环的双环控制策略和SVPWM调制方式。然后利用matlab/simulink软件针对上述控制策略，分别在输入电压稳定和输入电压极限波动条件下进行了仿真验证。 最后，本文叙述了三相辅助逆变器系统控制单元的整体框架，并对其中电源电路、采样电路、保护检测电路和驱动电路进行了详细的设计说明。组装了一个三相辅助逆变器的样机，并搭建实验平台，通过对系统进行轻载实验和空载切换过载实验来测试本文所设计的辅助逆变器的功能参数是否满足设计要求。 本文设计的辅助逆变器仿真波形和实验结果与理论分析，验证了设计方案的可行性。 |
| 作者： | 邓肖燕 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 关振宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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