摘要: |
内燃机车辅助系统电机化,交流化是当前内燃机车的发展方向。本论文分析了几个机型的辅助系统供电方式及存在的不足,继而提出了一种新的供电方式:将三相PWM整流器引入了内燃机车辅助系统。
本文建立了电压型三相PWM整流器的数学模型,设计了电压电流双闭环控制的控制器,在dq坐标系下引入了电流状态反馈,同时用电网电压对其进行前馈补偿,实现了对电流的解耦。解耦后电流变成了独立的dq直流分量,不仅在稳态时能够精确的跟踪电流指令,实现无静差,而且动态响应速度快。
介绍了主电路拓扑和控制装置组成,详细介绍了控制电路的组成,主要由主控板,电源板,输入输出板和母板组成,其中主控板是整个控制的核心,分析了中央处理单元,模拟信号调理单元,逻辑保护单元和通讯单元的电路原理和主要器件参数的选取。
采用空间电压矢量定向的PWM整流控制策略,提出了一种便于实现空间电压矢量定向的数字化算法,大大简化了计算。该控制策略下的三相PWM整流器,其电压和电流都具有良好的响应性能,电流畸变程度小,电压稳定。
从同步电机的数学模型出发,就变频起动过程,脉冲整流过程和斩波充电过程对系统控制策略进行了详细的阐述,变频起动过程是系统运行的第一个工况,主要有转子初始位置检测,恒压频比起动,弱磁控制等几个部分,分别就这几个部分的控制原理,实现方法作了介绍。脉冲整流过程是系统运行的第二个工况,在分析了同步电机的数学模型的基础上,本文提出了一种新的PWM整流器控制策略。
在现场进行了实验调试,实验结果表明本论文采用的控制策略完全正确,达到了控制目标。
|