本文選題：牽引變流器　切入點(diǎn)：電磁干擾　出處：《北京交通大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：牽引變流器作為一個(gè)大功率的電壓、電流轉(zhuǎn)換裝置,在電力機(jī)車的整個(gè)系統(tǒng)中發(fā)揮著極為重要的作用。同時(shí),牽引變流器作為電力機(jī)車的主要電磁騷擾源,所引起的一系列電磁兼容性問題已經(jīng)越來越受到重視。本文以CRH380AL型動(dòng)車組的牽引變流器為研究對象,研究了牽引變流系統(tǒng)的電磁兼容性。首先,介紹了兩點(diǎn)式和三點(diǎn)式牽引變流器的整體結(jié)構(gòu)和基本原理。然后,根據(jù)開關(guān)函數(shù)理論,分析了四象限脈沖整流器、中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié)以及逆變器的工作原理、工作方式以及電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并且應(yīng)用ANSYS Simplorer搭建了整流器和逆變器的仿真模塊。其次,介紹了脈沖寬度調(diào)制的基本原理,包括正弦脈沖寬度調(diào)制以及空間矢量脈沖寬度調(diào)制。針對整流部分和逆變部分采取不同的脈沖寬度調(diào)制方式,再結(jié)合變流器的控制理論,建立了整流器及逆變器的控制系統(tǒng)仿真模塊,實(shí)現(xiàn)了對正弦脈沖寬度調(diào)制以及空間矢量脈沖寬度調(diào)制控制方式的仿真。然后,在ANSYS Simplorer的仿真平臺上分別搭建了牽引變流系統(tǒng)的整流側(cè)和逆變側(cè)的仿真模型,并分析了其仿真結(jié)果的電壓、電流波形的時(shí)域和頻域特性。特別是諧波和共模騷擾特性。為了分析電機(jī)輸入端的傳導(dǎo)騷擾的情況,在ANSYS Maxwell有限元仿真軟件上搭建了牽引電機(jī)的仿真模型。Simplorer和Maxwell的聯(lián)合仿真結(jié)果表明寄生電容的值應(yīng)該降到最低,以及在輸出端添加濾波回路或者濾波器時(shí),對于輸出的高次諧波的抑制效果非常明顯。最后,對牽引變流裝置進(jìn)行了現(xiàn)場實(shí)際的測試,通過測量不同工況下牽引系統(tǒng)周圍磁場及諧波電流,得出在整個(gè)運(yùn)行過程中,機(jī)車牽引變壓器在2000-3000Hz頻帶范圍內(nèi)均存在明顯騷擾信號,這對于載頻為2000Hz、2300Hz和2600Hz的軌道電路閉塞區(qū)段可能構(gòu)成干擾。
[Abstract]:As a high power voltage and current converter, traction converter plays a very important role in the whole system of electric locomotive. A series of electromagnetic compatibility problems have been paid more and more attention. In this paper, the traction converter of CRH380AL type EMU is taken as the research object, and the electromagnetic compatibility of traction converter system is studied. This paper introduces the whole structure and basic principle of two-point and three-point traction converter. Then, according to the switching function theory, the working principle of four-quadrant pulse rectifier, intermediate energy storage link and inverter are analyzed. The simulation module of rectifier and inverter is built with ANSYS Simplorer. Secondly, the basic principle of pulse width modulation is introduced. Including sinusoidal pulse width modulation and space vector pulse width modulation. The control system simulation module of rectifier and inverter is established, and the control mode of sinusoidal pulse width modulation and space vector pulse width modulation is simulated. The simulation models of the rectifier side and the inverter side of the traction converter system are built on the simulation platform of ANSYS Simplorer, and the voltage of the simulation results is analyzed. Time and frequency domain characteristics of current waveforms, especially harmonic and common-mode disturbance characteristics. The simulation model of traction motor Simplorer and Maxwell is built on the ANSYS Maxwell finite element simulation software. The results show that the parasitic capacitance should be reduced to the minimum, and the filter loop or filter should be added at the output end. The suppression effect of the high-order harmonic output is very obvious. Finally, the field test of the traction converter is carried out. By measuring the magnetic field and harmonic current around the traction system under different working conditions, it is concluded that in the whole operation process, There are obvious disturbance signals in the range of 2000-3000 Hz for locomotive traction transformer, which may interfere with the track circuit block with 2000Hz 2 300 Hz and 2 600 Hz.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U264.37;TN03

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