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地铁辅助变流器复杂负载波形控制技术研究
| 论文题名： | 地铁辅助变流器复杂负载波形控制技术研究 |
| 关键词： | 地下铁路;供电系统;辅助变流器;电压波形;控制策略 |
| 摘要： | 近年来，随着中国城市轨道交通的不断发展，城轨列车的低压400V负载日趋多样化、复杂化。为了让城轨列车辅助供电系统在不平衡负载、非线性负载、泵类负载等各种条件下均能保持高品质输出和运行可靠性，论文研究了一种带中线电感的分裂电容式逆变器及其控制方法。 首先，论文对比研究了辅助变流器的主电路拓扑结构。前级DC/DC部分采用高频隔离方式以降低设备的体积重量，同时采取两路全桥电路串联的方式，有效降低了各功率管的电压等级，提高了开关频率;后级DC/AC部分采用带中线电感的分裂电容式逆变器，既提高了系统带不平衡负载的能力又不影响系统整体的稳定性和耐用性。 其次，以不平衡负载和非线性负载为例，对造成辅助变流器电压波形畸变的原因进行了理论分析和仿真研究，指出逆变器等效输出阻抗是造成输出波形畸变的根本原因，为后续章节选择合适的控制策略奠定了基础。 再次，对前级DC/DC隔离变换器控制策略进行了研究。采用移相控制策略，实现开关管的零电压开关;同时采用输入均压控制策略并利用均压电阻实现两个DC/DC子模块的电压均衡。 然后，论文重点对后级DC/AC逆变器控制策略进行了深入研究。采用电压外环、电流内环的双闭环系统设计，使系统同时具备高稳定性和快速响应的能力;通过理论分析对比，电压环采用一种改进型PR控制器，电流环采用简单的比例控制器，论文对各控制器的参数设置进行了较为详尽的分析;根据逆变器工作实际，在离散化时，采用突斯汀变换法。 最后，论文给出了仿真、实验台实验和地铁实际装车实验的数据及波形，证明了论文选择的电路拓扑及控制策略的实用性和有效性。 |
| 作者： | 牛伟亮 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 刘志刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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