在現(xiàn)代電力機(jī)車上,供電系統(tǒng)主要分為兩大部分:牽引變流器和輔助變流器。輔助變流器作為電力機(jī)車組成的重要部分,其正常工作與否對(duì)電力機(jī)車能否正常運(yùn)行起著重要作用。本文以電力機(jī)車輔助變流器的PWM整流系統(tǒng)為研究對(duì)象,主要研究了PWM整流器的數(shù)學(xué)模型及其控制策略,在間接電流控制的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),進(jìn)而提升整流系統(tǒng)的功率因數(shù)。本文在綜述了PWM整流器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分析建立了PWM整流器的數(shù)學(xué)模型。外針對(duì)目前PWM整流器間接電流控制策略過度依賴主回路參數(shù)、無功消耗過大等缺點(diǎn),本文引入電流解耦控制器來將交流側(cè)輸入電流解耦成有功電流和無功電流,通過補(bǔ)償系數(shù)的調(diào)制將輸入側(cè)的無功電流減小到0進(jìn)而降低無功功率,提高系統(tǒng)的功率因數(shù)�？刂七^程中補(bǔ)償系數(shù)的選取最為關(guān)鍵,若補(bǔ)償不當(dāng)可能引起系統(tǒng)震蕩。為此本文提出一種新的基于電流解耦的間接電流控制策略,根據(jù)判斷當(dāng)前功率因數(shù)值所在的范圍不同,以分段式非線性控制來矯正補(bǔ)償系數(shù),從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的、快速的降低交流側(cè)的電壓和電流的相位差,進(jìn)而提升整個(gè)整流系統(tǒng)的功率因數(shù)。在理論分析的基礎(chǔ)上,使用MATLAB建立傳統(tǒng)間接電流控制和本文改進(jìn)后控制策略的仿真模型,仿真結(jié)果表明本文提... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

“DC-AC”型結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.2 “DC-DC-AC”型結(jié)構(gòu)示意圖在“直-交”型輔助變流器中，“DC-AC”結(jié)構(gòu)的輔助變流器與“DC-DC-AC”結(jié)構(gòu)的輔助變流器各有優(yōu)缺點(diǎn)�！癉C-AC”型結(jié)構(gòu)的輔助變流器的優(yōu)點(diǎn)在于其所使用的開關(guān)管數(shù)量較少，控制簡(jiǎn)單，并且在高壓輸入與低壓輸出之間有電氣隔離；其缺點(diǎn)是輸出的交流三相電壓容易受牽引變流器中間直流電壓波動(dòng)的影響，并且對(duì)于開關(guān)管的耐壓值要求高，在提升了成本的同時(shí)也限制了開關(guān)管的開關(guān)頻率；“DC-DC-AC”型結(jié)構(gòu)的輔助變流器的優(yōu)點(diǎn)在于利用斬波器來穩(wěn)定牽引變流器中間直流電壓，最大程度上降低甚至消除了牽引變流器中間直流電壓波動(dòng)對(duì)三相逆變器輸出的影響；其缺點(diǎn)在于高壓輸入與低壓輸出之間沒有實(shí)現(xiàn)電氣隔離，并且還要增加當(dāng)斬波器失去控制時(shí)對(duì)三相逆變器以及輔助設(shè)備的保護(hù)電路。（2）“交-直-交”型輔助變流器“交-直-交”型輔助變流器，即為“AC-DC-AC”型，“DC-DC-AC”型結(jié)構(gòu)的輔助變流器的結(jié)構(gòu)示意圖1.3所示。輔助變流器先從牽引變壓器輔助繞組取電，輸入單相 PWM 整流器，經(jīng)過中間直流支撐電容儲(chǔ)能輸入三相逆變器，再輸出交流三相電壓給輔助設(shè)備供電。“DC-DC-AC”型結(jié)構(gòu)由單相 PWM 整流器和三相

第 6 章 仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了對(duì)驗(yàn)證本文在傳統(tǒng)間接電流控制策略的基礎(chǔ)所做出的改進(jìn)。先對(duì)傳統(tǒng)間接電流控制建立了仿真，然后對(duì)本文提出的控制策略建立仿真，通過對(duì)比驗(yàn)證本文提出控制策略的優(yōu)越性。最后在試驗(yàn)臺(tái)上完成小功率實(shí)驗(yàn)。6.1 傳統(tǒng)間接電流控制策略 Matlab 仿真結(jié)果及分析為了顯示改進(jìn)后的控制策略的優(yōu)勢(shì)，先將傳統(tǒng)間接電流控制策略使用在電力機(jī)車輔助變流器整流時(shí)的仿真模型在 Matlab/Simulink 平臺(tái)下建立。具體仿真模型如圖 6.1 所示：Discrete,Ts = 1e-05 s.c12BreakerStepNOTLogical Operator+Series RLC Branch1

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