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电力机车辅助逆变器电压控制方法研究
| 论文题名： | 电力机车辅助逆变器电压控制方法研究 |
| 关键词： | 电力机车;辅助逆变器;电压控制;SHEPWM法;滤波电容;仿真模型 |
| 摘要： | 电力机车辅助逆变器是电力机车的重要组成部分，主要为牵引风机、水泵等机车辅助设备提供稳定的三相交流电压，它的运行状况会直接影响机车稳定运行，所以辅助逆变器技术是电力机车的关键技术之一。 本文以项目“电力机车辅助逆变器控制系统研发”为背景，对电力机车辅助逆变器电压控制方法进行研究，并完成了辅助逆变器控制系统研发工作。 本文在研究电力机车辅助逆变器电压控制方法时，结合辅助逆变器工作原理以及机车辅助设备的负载特性，采用U/f2=C(常数)的VVVF控制策略。文中对输出电压进行闭环控制，还分析了直流电压波动、滤波器、死区对输出电压的影响，并提出了相应的措施。详细的分析了二阶LC低通滤波器原理，设计合适的滤波电容。根据电力机车辅助逆变器系统的实际情况，利用Matlab/Simulink建立了电力机车辅助逆变器的仿真模型，对辅助逆变器进行了仿真。 为了达到更佳的输出电压谐波效果，与SPWM比较后，文中采用了特定次谐波消除PWM(SHEPWM)方法。文中建立了双极性SHEPWM数学模型，介绍了SHEPWM原理。在DSP进行数字实现SHEPWM时，由于开关角度方程组为超越方程，比较各种方法后采用曲线拟合方式近似实现SHEPWM开关角计算。根据15分频SHEPWM开关角度分布的特点，将调制波分每15°为一个扇区，采用载波方法触发脉冲。 本文还完成了对辅助逆变器控制系统相关功能的研发，如串口通信、CAN通信、故障处理逻辑、AD采样等，这些功能是辅助逆变器控制系统必不可少的。 本文所提出的电力机车辅助逆变器电压控制方法和调制策略，已经实际应用于国产大功率机车辅助逆变器系统，并通过了相关的型式试验，实验结果达到了电力机车辅助逆变器的实验大纲的要求。 |
| 作者： | 龚东安 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王琛琛 |
| 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 |
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