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8K电力机车辅电源能流循环试验台变流系统研究
| 论文题名： | 8K电力机车辅电源能流循环试验台变流系统研究 |
| 关键词： | 电力机车;辅电源;能流循环;驱动电路 |
| 摘要： | 电力机车的辅电源主要为向机车主电路提供冷却，为空气制动系统提供风源的风机负载提供电能。辅电源电路的工作状况直接影响到主电路的工作状态，以及司乘人员的工作环境，是机车稳定、安全运行的关键。模拟8K机车上辅电源系统的实际工况，设计了新型的“能流循环试验台”。该试验台利用“能流循环”的原理，将系统中的电能循环利用，大大的节约了电能资源，充分响应了国家关于社会节能、生产节能的号召。 试验台要求在实验室模拟机车上的工况。旧的试验台由于使用年限到期，电路严重老化，已经不能胜任辅电源系统的日常测试工作，而且控制系统仍然使用分立器件构成的控制板，整个系统技术落后，维修困难，运行效率低下。在此背景下，设计新的辅电源试验台时，对原来的辅电源系统进行了大幅度的改进，使得新的试验台既能完美的模拟机车上的实际环境和工况，又能更加有效、准确的对辅电源变流系统进行控制和驱动。 本文研究了能流循环试验台变流系统的控制方案，用数字化的软件控制替代了原控制系统的硬件电路模拟量控制。控制核心采用目前比较成熟的数字信号处理器(DSP)，将整流器与逆变器的控制集中在一块DSP控制板上。对于整流器的控制方法仍然采用相控整流技术。对于逆变器控制，本文提供了两种控制方案。方案一是保持原逆变器的控制原理不变，逆变器仍然以六阶梯波的方式运行。方案二是采用更加先进，并且已经得到广泛应用的SPWM控制策略，彻底改进逆变器的工作原理。 本文阐述了新试验台变流系统的主电路设计。并对原751、750板构成的驱动电路进行重新设计，新的驱动电路增加了可以自动形成死区的功能选择模块等，使得新的驱动电路更加实用、安全、可靠。对新的驱动电路进行实际测试，结果表明此设计合理有效实用。 本文采用的变流系统数字化控制系统为今后的工作开辟了道路。现在，DJ1电力机车辅变系统测试试验台的研发工作正在进行中，该系统中逆变器控制将采用本文涉及的用DSP实现SPWM的VVVF调制方式。另外，本文采用的控制方案还可以应用于今后的各型号的交流机车如“和谐号”重载机车(DJ4)，以及如城铁、地铁等各类轨道交通工具的变流系统中。 |
| 作者： | 王磊 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 郑琼林;黄先进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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