隨著現(xiàn)在電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,牽引變流器系統(tǒng)逐漸往高頻化、高容量、高功率的方向發(fā)展,其在軌道交通行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。隨之產(chǎn)生的電磁干擾不但會降低自身的可靠性和工作性能,而且會影響周圍設(shè)備的正常工作。因此,對牽引變流器電磁干擾機(jī)理的研究對解決其電磁兼容問題具有理論意義與工程價值。本文以地鐵列車牽引變流器為研究對象,首先介紹了電磁兼容的相關(guān)概念與發(fā)展歷史,牽引變流器電磁兼容的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;接著對牽引變流器基本工作原理進(jìn)行分析。針對某地鐵列車牽引變流器進(jìn)行傳導(dǎo)干擾分析,確定其干擾源與傳播路徑,指出IGBT導(dǎo)通關(guān)斷帶來的電壓電流變化率是主要的傳導(dǎo)干擾源。在對牽引變流器內(nèi)的IGBT、散熱器、三相輸出線纜和濾波器等關(guān)鍵部件進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,針對如何快速準(zhǔn)確地獲取變流器元器件高頻等效參數(shù)的難點(diǎn),運(yùn)用軟件仿真與理論計(jì)算相結(jié)合的方法提取IGBT與散熱器間的寄生電容、線纜高頻等效參數(shù)以及無源器件的高頻等效參數(shù)。運(yùn)用Simplorer、Matlab和Q3D三款軟件建立了適用于傳導(dǎo)干擾仿真的牽引變流器高頻電氣模型。為深入研究牽引變流器傳導(dǎo)干擾機(jī)理,對共模電流的時域與頻域特性進(jìn)行分析,分析各雜散參數(shù)對傳... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．３牽引逆變器主電路原理圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｍａｊｏｒ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｒａｃｔｉｏｎ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??牽引逆變器Ｋ耍由兩組獨(dú)立的功率模塊?

?第二章牽引變流器基本工作原理???的脈沖數(shù)，ＰＷＭ波形中各脈沖的寬度和間隔就可以計(jì)算出來。按照計(jì)算結(jié)果控制逆變??電路各開關(guān)器件的通斷，就可以得到想要的ＰＷＭ波形。這種方法稱之為計(jì)算法。與計(jì)??算法相對應(yīng)的是調(diào)制法，把希望輸出的波形作為調(diào)制信號，把接受調(diào)制的信號作為載波，??通過信號波的調(diào)制得到所需要的ＰＷＭ波形。載波一般為等腰三角形或鋸齒波。??牽引逆變電路采用雙極性調(diào)制方法，其簡化電路如圖２．１所示。ｔ／、Ｆｇｌ料目的ＰＷＭ??控制公用？個三角載波．，三相的調(diào)制信號和》＾依次相差１２０°。由于三相ＩＧＢＴ??的控制規(guī)律相同，本文以ｔ／相為例說明，當(dāng)ｔ／相調(diào)制信號幅值大于載波信號幅值時，以??相上橋臂＾＾幵始導(dǎo)通，下橋臂ｍ開始關(guān)斷，此時Ｕ相相對于直流側(cè)假想中點(diǎn)Ｏ的輸出??電壓為接觸網(wǎng)下電壓的－半，Ｓ卩７５０Ｖ左右。當(dāng)相調(diào)制信號幅值小于載波信號幅值時，??ｆ／相上橋臂＾＾幵始關(guān)斷，下橋臂幵始導(dǎo)通，此時（／相相對于直流側(cè)假想中點(diǎn)〇的輸出??電壓為－７５０Ｖ左右。當(dāng)和ＫＴ６同時導(dǎo)迪時，價＂兩相間相電壓為１５００Ｖ，當(dāng)和＾同??時導(dǎo)通時，兩相間相電壓為－ｉ５〇ｏｖ。當(dāng)ｊ／Ｔｉ和或當(dāng)嚇４和ｍ同時導(dǎo)通時，兩相??間相電壓為０。所以牽引逆變器的輸出線電壓由±?１５００和０電平組成。負(fù)載相電壓可以由??式（２．１）求得：??？?（２．１）??式（２．１）屮，ｔ／ｔｙ／ｖ為負(fù)載相電ｉｌｉ。負(fù)載相電壓共有五種電平：０、±?１０００和±５００。??牽引逆變器功率開關(guān)器件的開關(guān)頻率ｆｌｌ地鐵列車運(yùn)行速度決定，低速區(qū)采用異步調(diào)??制策略，屮速丨Ｘ：采用多模式同步調(diào)制策略，高速Ｋ采用方波調(diào)制策略。在同步調(diào)制與方??波調(diào)制之間切換吋，

??第三章牽引逆變器關(guān)鍵部件特性分析與建模???第三章牽引逆變器關(guān)鍵部件特性分析與建模??牽引變流器電磁干擾機(jī)理的研究對象為整個牽引變流器系統(tǒng)，涉及到整個變流器的??各個部分，傳導(dǎo)發(fā)射干擾源與傳播路徑復(fù)雜。針對牽引變流器系統(tǒng)，這里以某地鐵列車??牽引逆變器作為研宄對象進(jìn)行分析。為準(zhǔn)確研究牽引逆變器的傳導(dǎo)干擾機(jī)理，有必要先??對牽引逆變器關(guān)鍵部件進(jìn)行特性分析與建模。??３．１?ＩＧＢＴ動作特性分析與建模??ＩＧＢＴ是各種電力變換裝置中的核心部件，被廣泛應(yīng)用于家電電器、電力工程、智??能電網(wǎng)、Ｉ：業(yè)電機(jī)、不間斷電源、新能源及交通運(yùn)輸設(shè)備等領(lǐng)域，是地鐵車輛牽引逆變??器的核心部件，能夠?qū)⒔佑|網(wǎng)上的丨｜：�。憾妷恨D(zhuǎn)換為頻率．、巾Ｓ值可調(diào)的二相父流電流驅(qū)動??牽引電機(jī)。??木文選用的３３００Ｖ／５００Ａ級大功率ＩＧＢＴ模塊三維模型如圖３．１所示，開關(guān)器件模塊主??要山兩個ＩＧＢ丁和兩個續(xù)流：極管構(gòu)成，Ｉ：面一層共有４個接線端子，ＣＶ及為ＩＧＢＴ１的??集電極和發(fā)射極；Ｑ、及為ＩＧＢＴ２的集電極和發(fā)射極。下方共有６個接線柱，Ｇｉ、Ｇ２為??門極，Ｇｉ、Ｇ２和￡ｉ?Ｉ、五２２用來連接ＩＧＢＴ控制電路的控制信號。??丨１?？?？??＇（ｈ?Ｕ?（ｈ??’廣？—］－?匕??ｕ?丨?｝?＾??１１Ａ??■?．?？?．；?．‘?？?ｊ／－?ｉ．??０?ＳＯ?ｔｏｏ?（ｍｍ）??圖３．１丨ＧＢＴ三維模型??Ｆｉｇ．?３」Ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＩＧＢＴ??１５??

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[2]地鐵車輛牽引傳動系統(tǒng)自主化研究[D]. 孫顯澤.大連交通大學(xué) 2017
[3]變頻驅(qū)動系統(tǒng)傳導(dǎo)干擾建模仿真及抑制[D]. 趙歡.浙江大學(xué) 2017
[4]PWM逆變器共模傳導(dǎo)電磁干擾及其抑制方法研究[D]. 王舉賢.吉林大學(xué) 2016
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本文編號：2933606