1956年至今,中國已經(jīng)研發(fā)出了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電力機車。這使得我國鐵路運輸效率獲得了很大的提高。但是隨著科技水平的進步,傳統(tǒng)的相控整流器和兩電平PWM整流器逐漸不能滿足一些高壓大功率電力機車的需要。三電平PWM整流器因其高耐壓能力以及良好的諧波特性逐漸被應用于一些高壓大功率的電力機車變流系統(tǒng)之中。本文以CRH2型動車組中使用的二極管箝位型單相三電平PWM整流器為研究對象,參考國內(nèi)外專家學者關(guān)于三電平PWM整流器的研究,基于瞬態(tài)電流控制策略對其SVPWM調(diào)制技術(shù)展開研究。將常用于三相系統(tǒng)的SVPWM調(diào)制技術(shù)代替SPWM調(diào)制技術(shù)應用于單相三電平PWM整流器中,主要是為了繼承SVPWM調(diào)制高電壓利用率、低諧波含量、易于平衡中點電壓、方便數(shù)字控制等優(yōu)點。本文首先通過研究PWM整流器四象限工作原理,詳細分析了單相三電平PWM整流器九個開關(guān)狀態(tài)及對應開關(guān)函數(shù),推導出了統(tǒng)一的數(shù)學模型。深入分析了整流器的幾種控制策略以及SPWM和SVPWM這兩種調(diào)制技術(shù)。從等效電路模型和數(shù)學模型兩個角度分析了整流器中點電壓偏移產(chǎn)生的原因并結(jié)合SVPWM調(diào)制技術(shù)提出了具體的解決途徑,推導出了具體的調(diào)制序列。然... 

【文章來源】：青島大學山東省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題的研究背景和意義
    1.2 拓撲電路分析
        1.2.1 二極管箝位型拓撲
        1.2.2 飛跨電容箝位型拓撲
        1.2.3 混合箝位型拓撲
    1.3 控制策略分析
        1.3.1 滯環(huán)電流控制策略
        1.3.2 瞬態(tài)電流控制策略
        1.3.3 預測電流控制策略
    1.4 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)分析
        1.4.1 電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)分析
        1.4.2 電壓外環(huán)控制系統(tǒng)分析
    1.5 PWM調(diào)制技術(shù)分析
        1.5.1 SPWM調(diào)制技術(shù)
        1.5.2 SVPWM調(diào)制技術(shù)
    1.6 本文主要研究內(nèi)容
第二章 單相三電平PWM整流器工作原理及其數(shù)學模型分析
    2.1 PWM整流器原理分析
    2.2 單相三電平PWM整流器開關(guān)狀態(tài)分析
    2.3 單相三電平PWM整流器數(shù)學模型分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于SVPWM調(diào)制的中點電壓平衡策略研究
    3.1 SVPWM調(diào)制策略分析
    3.2 單相三電平PWM整流器中點電壓平衡問題分析
        3.2.1 中點電壓偏移問題產(chǎn)生的原因
        3.2.2 中點電壓偏移問題解決途徑
    3.3 本章小結(jié)
第四章 單相三電平PWM整流器仿真研究
    4.1 仿真參數(shù)選擇
    4.2 基于SPWM調(diào)制技術(shù)的仿真模型及其仿真結(jié)果分析
        4.2.1 穩(wěn)態(tài)牽引工況SPWM調(diào)制性能分析
        4.2.2 SPWM調(diào)制動態(tài)性能分析
    4.3 基于SVPWM調(diào)制技術(shù)的仿真模型及其仿真結(jié)果分析
        4.3.1 穩(wěn)態(tài)牽引工況SVPWM調(diào)制性能分析
        4.3.2 SVPWM調(diào)制動態(tài)性能分析
        4.3.3 基于SVPWM調(diào)制的中點電壓平衡控制算法性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 單相三電平PWM整流器實驗平臺搭建
    5.1 硬件電路設(shè)計
        5.1.1 實驗參數(shù)
        5.1.2 主電路設(shè)計
        5.1.3 檢測采樣電路設(shè)計
        5.1.4 控制電路設(shè)計
        5.1.5 驅(qū)動電路設(shè)計
    5.2 軟件設(shè)計
    5.3 實驗平臺展示
    5.4 實驗結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀學位期間研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]應用于電動汽車充電樁的三相整流器的性能研究[J]. 徐錚.  現(xiàn)代信息科技. 2018(01)
[3]探究電力電子技術(shù)與鐵路機車牽引動力的發(fā)展[J]. 董小平,王長鵬.  職業(yè)技術(shù). 2017(10)
[4]基于MATLAB的三相PWM整流/逆變電路仿真研究[J]. 王超,朱立超,鄔豐羽,王鳳鈞.  通信電源技術(shù). 2017(05)
[5]空間矢量脈寬調(diào)制方法在單相三電平中點箝位型整流器中的應用[J]. 段文巖,何英杰,劉云峰,劉進軍.  西安交通大學學報. 2016(11)
[6]單相PWM整流器瞬時電流控制策略研究[J]. 胡治宇,賈文超.  數(shù)字技術(shù)與應用. 2015(11)
[7]交直交機車諧波特性及其誘發(fā)過電壓的治理[J]. 李宗壘,劉明光,屈志堅,王海姣.  鐵道學報. 2015(10)
[8]三相電壓型PWM整流器電流控制方法研究[J]. 馮曉艷,王鳳,白玉.  電工文摘. 2015(03)
[9]基于阻波高通濾波器的高速鐵路諧振抑制方案[J]. 趙元哲,李群湛,周福林.  電力自動化設(shè)備. 2015(04)
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博士論文
[1]電力牽引變流器控制與調(diào)制算法研究[D]. 宋文勝.西南交通大學 2011

碩士論文
[1]單相三電平可控整流器的設(shè)計與仿真驗證[D]. 吳燕峰.華僑大學 2016
[2]單相NPC級聯(lián)PWM整流器及其控制研究[D]. 王世濤.西南交通大學 2016
[3]三電平PWM整流器研究[D]. 王健濤.合肥工業(yè)大學 2016
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[5]CRH2動車組負荷建模仿真及實測驗證研究[D]. 宋廣東.西南交通大學 2014
[6]HXD3型電力機車帶電過分相的過電壓分析與抑制措施[D]. 黎歡.西南交通大學 2014
[7]多電平牽引變流器中點電位控制策略研究[D]. 童芳.中南大學 2014
[8]三電平PWM整流器的建模與控制研究[D]. 高世紅.東北大學 2013
[9]CRH2型動車組牽引變流器的建模仿真與控制策略研究[D]. 張紫凡.華北電力大學 2013
[10]單相三電平PWM整流器控制策略研究[D]. 宋可薦.北京交通大學 2012



本文編號：2981528