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原文传递地铁辅助电源系统关键技术研究

论文题名：	地铁辅助电源系统关键技术研究
关键词：	地铁车辆;辅助电源;拓扑结构;高频隔离方式
摘要：	地铁辅助电源系统为地铁车辆上多种形式的负载提供电能，如空调、通风、控制系统、照明等等，是地铁车辆重要的组成部分。本文以广州地铁1号线辅助电源系统实际研制过程为背景，对辅助电源系统的设计方法进行了研究和阐述。　　首先对辅助电源系统的基本要求和组成进行了分析，并对比了高频隔离和工频隔离两种拓扑结构。本系统中所研究的辅助电源以选择了高频隔离的方式。　　文中对采用高频隔离方式的前端直直变换系统进行了研究。重点研究了原边串联的主电路结构及其均压控制方法。并研究了基于谐振时间常数的整流桥缓冲电路设计方法，解决了DC/DC变换器中二极管由于存在反向恢复过程而产生电压尖峰的问题。研究了镍镉电池的充电特性及其充电控制方法，优化了充电机的输出特性，使其更好的与负载进行匹配。　　然后对于SIV后级逆变系统的设计及控制策略进行了研究。对带中性点的多种逆变器结构进行了分析对比，并对分裂电容式的主电路结构及控制方法进行了研究。介绍了基于DSP和CPLD的数字化控制系统的组成和特点。研究了应用TDSVPWM调制方式对逆变器进行控制的方法，给出了仿真实验结果并进行了分析，解决了由于单相负载的存在导致逆变器三相输出电压不平衡的问题。　　对采用并网供电方式的SIV的综合供电技术进行了研究，并分析并网供电方式与交叉供电、扩展供电等方式的特点及优缺点。研究了基于下垂控制的SIV并联运行控制方法，并给出了仿真实验结果及分析。　　在文章结尾给出了BCC及SIV在广州地铁1号线车辆上实际装车实验的照片及波形并分析。　　文章对地铁辅助电源系统各部分的设计方法及特点进行了研究，并对工程实践中遇到的实际问题进行了理论分析，给出了解决方法及实验验证。有很好的利用及工程应用价值。
作者：	朱恺
专业：	电气工程
导师：	邱瑞昌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文