阻抗源逆变器

本文介绍了阻抗源功率变流器(缩写为Z-源变流器)及其实现直-交、交-直、交-交、直-直功率变换的控制方法.阻抗源变流器采用独特的阻抗网络(或电路)将变流器的主电路与电源连接,因而具有分别使用电容器和电感器的传统电压源(或电压供电)和电流源变流器不能实现的独特特性.阻抗源变流器克服了传统电压源变流器和电流源变流器概念和理论上的障碍和限制,提出了新的功率变换概念.阻抗源概念能运用于整个直-交、交-直、交-交、直-直功率变换中.为了描述其工作原理和控制方法,重点分析了燃料电池应用中直-交功率变换的阻抗源逆变器.介绍的仿真和实验结果将证明这一新特性.     

问与答

交流传动内燃机车电传动及控制系统是由柴油机-主发电机组、整流装置、逆变器、牵引电机及微机网络控制系统构成。主发电机发出的三相交流电经整流装置转换成中间直流电压,供给逆 变器-牵引电机环节。交流传动电力机车是由四象限变流器、逆变器、牵引电机以及微机网络控制系统构成。四象限变流器将电网经变压器后的单相交流电变换成中间直流电压,供给逆变器牵引电机环节。交流传动内燃、电力机车电传动系统主要区别:（1）内燃机车中间直流电压是与柴油机转速相关的可变值,该电压通过调节主发电机励磁电流 而产生;而电力机车中间直流电压是恒定的。     

SiC MOSFET模块串扰问题及应用对策研究

针对SiC MOSFET模块应用过程中出现的串扰问题，文章首先对3种测量差分探头的参数和测量波形进行对比，有效减小测量误差；然后详细分析串扰引起模块栅源极出现电压正向抬升和负向峰值过大的原因，并提出3种有效应用对策：减小栅极阻抗、采用有源米勒箝位和三级关断串扰抑制电路。其中，减小栅极阻抗可减小感应压降，抑制栅源极过压；有源米勒箝位技术使栅源极电压串扰波形幅值限制在箝位电压范围；利用三级关断串扰抑制电路技术，显著抑制了栅源极电压的正向抬升和负向峰值，最后通过试验仿真验证了3种方法的有效性。     

8K型电力机车IGBT辅助逆变器的控制与驱动

８Ｋ型电力机车ＩＧＢＴ辅助逆变器于１９９６年１０月初装车试运行，至今运行状况正常。本文介绍了该逆变器方案的比较选择、控制电路和驱动电路。控制电路是由源变换、脉冲分配和检测保护环节三部分组成；驱动电路重点介绍了减少电磁干扰的设计要求和ＩＧＢＴ短路检测与保护的参数选择。同时还给出部分试验结果。     

墨尔本HCMT地铁LC参数设计与仿真分析

介绍了墨尔本地铁电传动系统的主要构成及其原理,根据用户对牵引系统的要求,利用Matlab对其主电路进行仿真。通过对比不同固有频率(通过改变电抗器L1进行调节)下的电压和电流数据,分析其对DC-DC斩波器IGBT管两端压降ΔU、中间直流电压Ud以及网侧谐波电流、逆变器输入谐波电流的影响,同时建立斩波器故障模型,评估了故障情况下逆变器输入电压的特性,为主电路电气设计提供合理的选型和保护参考。     

快速客车上的应急电源常见故障的分析与处理

快速客车上的应急电源主要用于列车应急灯、轴温报警器、电子防滑器、电话、尾灯等重要负载在车电正常或不正常时的供电。它由充电机、整流器和转换系统等3部分组成。当列车电网供电正常时，整流器输出DC48V电压供负载使用，同时充电机提供直流电压向蓄电池组充电，此时电路自动切断蓄电池向负载供电；当列车电网突然发生故障时，在转换系统的控制下自动转换为蓄电池组（应急）供电。     

基于ICEEMDAN-FE和支持向量机的三电平逆变器的故障诊断技术

为了提高三电平逆变器复杂开路故障诊断的准确率，提出了一种应用“改进自适应噪声完备集合经验模态分解-模糊熵（ICEEMDAN-FE）”和“支持向量机（SVM）”结合的三电平逆变器故障诊断方法。首先，检测信号选取三相负载电压，为降低特征向量的维数，对三相负载电压进行Concordia变换，转换为α-β相电压；然后，通过ICEEMDAN算法提取α-β相电压的特征，得到不同尺度的内禀模态函数（IMF），再利用主成分分析（PCA）降维剔除IMF虚假分量；最后，计算优选的IMF的模糊熵均值作为特征向量，输入到多分类SVM中进行训练分类，进而实现对二极管中点箝位型（NPC）三电平逆变器的故障诊断。仿真试验结果表明，该方法能够有效识别多种开路故障模式，具有抗噪性能强，诊断速度快，诊断精度高等优点。     

动车组牵引电机矢量控制系统几项关键技术

基于高电压、大电流IGBT功率器件的牵引逆变器及异步牵引电机已成为高速动车组牵引传动系统的主流电路结构,矢量控制技术作为一种高性能的异步牵引电机控制策略得到广泛应用。现从实用性角度出发,介绍了动车组牵引电机矢量控制系统的几项关键技术,包括电压电流测量、电压解耦算法、转子磁链观测模型、定子频率校正、多模式PWM调制。     

基于空间电压矢量控制的三电平逆变器

目前采用三电平逆变器是实现大容量、中高压电机调速系统的主要方式之一。介绍了二极管中点箝位型三电平逆变器主电路的结构和空间电压矢量控制的原理。对三电平逆变器进行了仿真，并给出了仿真结果。     

零电流软开关DC/DC电压变换输入型辅助逆变器

提出了一种零电流软开关DC/DC电压变换输入型辅助逆变器方案,该辅助逆变器采用双段式变压器电路结构,前段为DC/DC开关电源电路,后段为三相逆变电路,系统采用零电流开关(ZCS)技术进行控制,实现了IGBT上电压和电流开关损耗最小化。试验结果验证了所提出的方案是可行的。     

逆变器供电的异步牵引电机特性曲线的计算

针对普通工频异步电机的特性参数计算方法不适用于逆变器供电的异步牵引电机的问题，对电压源逆变器供电的异步牵引电机动行特性进行了分析并提出了计算方法，具体讨论了不同工况下的电机特性参数的计算，给出了计算实例。     

电气化铁道自耦变压器供电方式的原理分析

在自耦变压器供电方式下，对地中电流、钢轨过渡阻抗、自耦变压器漏阻抗以及电磁干扰诸因素间的辩证关系作出论证。根据戴维南（Thevinin）定理和互感消去法以及卡森（Carson）理论，导出牵引网的等值电路，并对牵引网阻抗的理论与计算方法，作出比较详实的分析。最后，经过理论分析，得出自耦变压器容量计算公式。     

柔性直流输电系统直流电压互感器阶跃响应试验电源研究

直流电压互感器是直流输电系统中测量直流侧一次电压的重要设备，柔性直流输电系统要求控制保护信号具有更快的响应速度，这对直流电压互感器的阶跃响应特性提出了更高的要求。为有效开展直流电压互感器的阶跃响应特性试验，本文开展直流电压互感器阶跃响应试验技术研究，提出柔性直流输电系统直流测量装置阶跃响应试验电源的关键指标，研究阶跃试验用电压源的技术方案，并提出电压源的基本电路结构和波形控制方法。仿真结果表明：阶跃试验用电压源满足相关标准和技术规范要求的陡前沿、长脉宽、高幅值电流输出特性。     

ND2机车启动接触器接通,断开不止的原因分析及处理方法

ＮＤ_２机车启动接触器接通、断开不止的原因分析及处理方法南京机务段（南京２１００１１）白殿增ＮＤ２机车上的照明电路及个别控制电路的电源，由２４Ｖ变压机组９７和９８供给。由于安装位置所限，工作环境较差，机组接地、电机环火、变压机组不发电或电压不稳、变压?..     

基于级联H桥变流器的牵引网谐波阻抗测量装置

电力机车高次谐波电流引发的牵引网谐振事故影响电气化铁路安全运行,深入研究牵引网阻抗频率特性有重要意义。本文基于谐波注入干预法,提出一种可直接对牵引网谐波阻抗进行测量的测量装置实现方案。测量装置采用级联H桥变流器作为谐波发生器,控制系统采用分层控制结构。通过升压变压器向牵引网注入100~5 000 Hz不同频率的谐波电流,测量注入点处的电压、电流数据,估算牵引网谐波阻抗。仿真分析结果表明,本测量装置在设计频率范围内,能够获得准确的谐波阻抗,并且无需单独的整流环节作为直流电压源,结构简单,控制可靠。     

电流源逆变器——异步鼠笼电机系统在变频调节时的稳态特性分析

本文是另一篇文章“电压源逆变器—异步鼠笼电机系统在变频调节时的稳态特性分析”的姊妹篇。本文推导了用以描述电流源逆变器—鼠笼电机系统的稳态性能的基本公式:电流、电压、磁通链、力矩、效率和功率因数。这些公式适合于电动机或发电机工况下,用来计算变频调节过程中任何稳定状态下各次谐波的有关量值的。最后给出了一个由709通用数字机得到的算例。     

一种变压器耦合串联型三相二重化电压源逆变器的谐波特性分析

多重化电力变换器具有良好的输出特性,其有效开关频率高、波形质量好、动态响应快、冗余度高,在大容量电力变换器中占有优势.文章深入分析了一种变压器耦合串联型三相二重化电压源逆变器及其谐波特性,阐述了其物理意义,揭示了多重化后逆变器输出谐波的相位关系和对消规律.物理意义明确,易于理解.分析方法具有普遍性,可以应用于任意重化逆变器的谐波分析.     

新型五电平混合级联逆变器的仿真研究

为减少传统混合级联逆变器所需的独立直流源，最近提出的一种新型混合级联逆变器。这种逆变器只需要一个直流源就可以实现三相五电平或七电平输出，缺点是，需采用一个三电平逆变单元。为此，文章提出了用两电平逆变单元代替三电平逆变单元构成另一种新型五电平混合级联逆变器，可使逆变器的电路结构得到简化。仿真证实了新型逆变器直流源以利用率下降并不显著，这种方法是可行的。     

基于Buck-Boost变换方式的逆变器

提出了一种基于Buck-Boost变换方式的逆变器。它能实现输出电压高于输入侧直流电压,克服在传统桥式逆变器拓扑中输出电压低于输入侧直流电压而造成的直流电压利用率低的问题。通过改变一个周期内的占空比,以改变单个双向Buck-Boost变换器的输出电压。两个相位相差180°的双向Buck-Boost变换器的输出电压相减即可得到较为理想的单相正弦波;三个相位相互相差120°的双向Buck-Boost变换器可实现三相逆变。可采用SPWM控制功率管的关闭与导通,控制方式采用外环电压环内环电流环的双环控制。仿真结果验证了提出的正弦波逆变器的可行与有效。     

广州地铁动车组三相辅助电源用十二脉冲逆变器

介绍了十二脉冲逆变器的基本电路结构，论述了其控制原理，阐述了电压均衡和谐波消除问题，运用表明，该十二脉冲逆变器具有低开关频率，优良的正弦波输出，高抗干扰性等特点。