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低地板车辅助逆变器并联技术研究
| 论文题名： | 低地板车辅助逆变器并联技术研究 |
| 关键词： | 低地板轻轨车;辅助逆变器;双闭环控制;下垂控制 |
| 摘要： | 本文对低地板轻轨车辅助变流器DC-AC部分的逆变器进行研究，主要研究单台逆变器控制以及多台逆变器并联均流控制技术。 本论文基于三相两电平辅助逆变器的电路拓扑结构，推导了其三相静止坐标模型、两相静止坐标模型和两相旋转坐标模型。并采用基于dq旋转坐标的电压电流双闭环控制策略对其进行解耦控制;对系统输出滤波参数进行了量化分析，根据输出电压电流纹波要求确定滤波器L、C的取值;选用PI控制器，电压外环选用跟随精度高的Ⅱ型控制系统，电流内环选用动态响应快的Ⅰ型控制系统;建立相应的仿真模型，分析比较结果表明该控制策略的稳态和动态性能良好，具有较强的带负载能力。 分析了两台辅助逆变器并联系统的环流特性，得到环流的产生原因是各逆变器输出侧电压频率和幅值不相等，公式推导出系统环流与有功功率、无功功率分配的关系;在电力系统理论中，依据发电设备电压频率与功率存在线性关系的特点，可认为频率、幅值分别与有功、无功存在线性关系;采用传统下垂控制法使各逆变器输出电压频率、幅值跟随统一给定值，从而实现系统均流;进行了带下垂控制策略与无均流控制策略的仿真分析比较，得出下垂控制能够很好抑制并联系统环流的结论。 搭建了辅助逆变器系统的数字化控制实验平台，包括软硬件设备的设计;其中控制器核心采用DSP+FPGA结构，两者之间通过双口RAM交换信息，DSP执行核心控制算法，FPGA进行输出电压电流采样和系统故障保护;实现了采样调理电路的功能以及基于QuartusⅡ的FPGA、基于CCS的DSP的软件功能。 最后，在35kW的辅助逆变器实验平台上进行了单台辅助逆变器双闭环控制实验，获得了辅助逆变器带阻性载的波形，分析实验数据，得出了辅助逆变器在带阻性载情况下能稳定输出有效值为220V的三相工频交流电的实验结果;进行了阻性载突变的验证性实验，得出了阻性载突变前后辅助逆变器能够保持输出电压不变的实验结果。通过以上实验验证了本文双闭环控制的正确性和有效性。 |
| 作者： | 谢明李 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 郭育华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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