350km/h中国标准动车组辅助变流器并网控制研究

350 km/h中国标准动车组辅助变流器采用无互联线并网技术,提升辅助供电冗余能力。辅助变流器采用PQ下垂控制,以三相同步坐标变换的方式实现对供电母线电压的锁相,以有功功率实现对辅助变流器输出频率控制、无功功率实现对辅助变流器输出电压幅值控制的方式实现并网均流控制。该控制策略在350 km/h中国标准动车组上进行了实车试验,试验结果表明:350 km/h中国标准动车组辅助变流器并网控制效果良好,在动车组辅助变流器启动、投切、负载变化过程中,动态响应快,均流效果好,满足动车组运行的要求。     

自换向辅助电路零电压转换PWM变流器(一)

介绍了一类新型的零电压转换(ZVT)的直-直PWM变流器,它使用了一个与辅助开关相连接的LC谐振电路,该电路被视为一个自换向辅助电路.它在较宽的负载范围为辅助开关实现零电流换向提供了一种简单可靠的方法,而不需任何电压源.此外,这种辅助电路与主电源变流器并联,保持了零电压转换特性.还分析了这种具有自换向辅助电路的零电压转换升压PWM方案,它的可行性与可靠性由实验数据证实,实验模型的额定功率为1kW,频率为100kHz.     

自换向辅助电路零电压转换PWM变流器(二)

介绍了一类新型的零电压转换(ZVT)的直-直PWM变流器,它使用了一个与辅助开关相连接的LC谐振电路,该电路被视为一个自换向辅助电路.它在较宽的负载范围为辅助开关实现零电流换向提供了一种简单可靠的方法,而不需任何电压源.此外,这种辅助电路与主电源变流器并联,保持了零电压转换特性.还分析了这种具有自换向辅助电路的零电压转换升压PWM方案,它的可行性与可靠性由实验数据证实,实验模型的额定功率为1kW,频率为100kHz.     

有源钳位四电平能馈变流器预测电流控制

地铁能馈变流器能回收车辆制动能量,实现节能减排。多电平变流器可以降低有源开关的断态电压上升率,有效保护电路元件,提高输出电流的波形质量,一直是中大功率领域研究的热点。模型预测控制算法是应用于多电平变流器的一种控制算法,具有运算简单、速度快和适用性广等优点,在变流器控制领域有广阔的应用前景。目前,能馈变流器的拓扑主要为二电平和三电平,对四电平拓扑的应用关注较少。有源钳位四电平拓扑采用有源器件的T型连接代替钳位二极管,减少了元件数量,降低了系统损耗。在四电平能馈变流器的控制算法方面,载波调制算法仍被广泛使用,模型预测控制算法未能得到应用。在此背景下,提出一种适用于有源钳位四电平拓扑的预测电流控制算法,建立四电平拓扑的数学模型,分析开关状态对直流母线电容电压的影响,建立电流和电容电压的预测模型。通过模型预测控制算法中的代价函数,实现输出电流和电容电压的多目标控制。利用并网仿真模型对所提算法进行验证,在预测控制作用下可以顺利并网,并输出高质量的电流。进行阻感负载实验,能有效跟踪给定电流,维持电容电压稳定,对于负载突变也有较强的鲁棒性。仿真和实验均证明了拓扑模型和控制算法的有效性,展现了其在地铁...     

高速动车组辅助变流器的并联控制

以高速动车组项目为背景,研究和实现了辅助变流器并联系统的控制策略。利用PQ下垂法,通过计算各辅助变流器的输出有功功率和无功功率,对其输出电压和频率进行下垂特性控制,以实现无互联线的辅助变流器并联。从高速动车组辅助变流器并联满功率地面组合试验结果来看,该并联系统运行稳定,动态响应快,均流效果良好。     

HXD1C机车辅助变流器系统及特性分析

阐述了HXD1C机车辅助变流器系统及主电路逻辑控制过程,分析了主电路的等效阻抗、输入电感特性及中间直流环节特性,提出一种开关电压电流估算方法,并通过仿真对主电路电压电流波形进行分析,为进一步确保辅助变流器的正常稳定运行和辅助变流器的优化改善提供参考.     

功率变流器拓扑结构共模电压的比较和降低

所有由接地的电网系统供电并向可变输出系统供电的开关变流器拓扑结构,都会在负载装置上产生共模电压.系统地分析了用在交流传动装置上的各种变流器拓扑结构的共模电压,包括两点式电压源逆变器(VSI)、电流源逆变器(CSI)以及多点式逆变器.还分析了每种拓扑结构中使用的有源前端整流器.分析了共模电压的来源,并比较了由不同变流器拓扑结构产生的共模电压幅值.讨论了共模电压和降低共模电压技术的实际意义,并提供仿真和试验结果加以证明.     

三相四线制地铁辅助逆变器控制策略研究

为解决城市轨道交通辅助变流器负载不平衡问题,首先通过数学建模推导出三相四线制逆变器输出电压方程,进而以此为依据根据对称分量法得到一种简单有效的开环控制策略。为实现这种控制策略,应用三维空间矢量调制法,对其实现方法进行详细深入地探讨。通过理论分析这种控制策略,结合三维空间矢量调制法能够解决输出电压不平衡问题。用仿真对其进行验证,进一步论证了其正确性。     

动车组并联辅助变流器组网控制策略研究

辅助变流器是动车组的重要部件，为整车的交流负载供电。其中，牵引系统冷却风机、空调等是十分重要的负载代表，或与动车组的安全性相关，或与乘客舒适度密切相连，因此辅助变流器的供电可靠性十分重要。冗余是保障供电可靠性的有效措施，主流的动车组都采用了并联冗余方案。当辅助变流器采用并联冗余方案时，需先完成各个辅助变流器并联组网，而后才能为负载供电，即组网控制策略，是辅助变流器并联冗余方案可靠工作的前提。文章针对并联组网控制问题，分析了动车组辅助变流器的组网控制方式以及存在的问题，提出了一种新型同步软启动组网控制策略，首先从理论角度详细分析了控制策略的原理，然后分别通过MATLAB仿真和试验验证了控制策略在各种组网工况下的有效性和可靠性。最终说明提出的组网控制策略解决了输出电压幅值软启动过程中的并联组网难题，实现了辅助变流器并联在网络正常工况和紧急牵引工况下均可快速可靠完成组网，相对于一般组网控制逻辑，组网时间可至少缩短50%。     

HX_D3型机车辅助变流器输出接触器控制环节存在的问题及改进

针对HX_D3型机车辅助变流器的负载接触器KM11、KM12及负载转换接触器KM20控制支路中存在的控制缺陷及故障,分析其原因,并针对性提出了改进措施。     

新型三点式软开关变流器

介绍了一种三点式恒频独立变流器,它使用一个耦合电感器来实现整个系统和负载范围内主开关的零电压开关.因为耦合电感器在负载电流回路中并不作为一个串联电感出现,所以它在输出整流管上并不造成负载循环损耗.在1 kW样机上验证了推荐的变流器工作情况和性能.     

三相四桥臂微网变流器的离网运行控制

离网运行是微网系统的重要特征之一,在离网模式下,不平衡负载会导致系统电压的不平衡,并降低微网系统的运行性能。文章选择三相四桥臂作为微网变流器拓扑,并采用正序与负序双同步旋转坐标系下的电压闭环控制策略对负载电压进行调节,以及在此基础上采用三维空间矢量调制(3D-SVM)提高了变流器的直流电压利用率。搭建三相四桥臂微网变流器试验平台,并通过仿真与实验对所采用的控制策略进行验证。仿真与实验结果表明,采用该控制方法能够在负载不平衡的情况下校正负载电压,改善电压质量。     

具有宽电压调节范围的谐振型变流器

针对传统的变流器中输出电压一般总是低于交流输入电压的状况，提出了一种新型串联谐振直流环节变流器。该变流器在取消直流大电感，并为开关器件提供零电流开关条件的同时，还可以实现变流器输出电压在交流输入电压以上或以下的较宽范围内任意调节，而不受输入电压大小的限制。介绍了电路的工作原理，给出了升压及降压时两组有代表性的试验波形。     

高压牵引蓄电池充电机拓扑选型分析及控制策略研究

DC/DC变流器在高输入电压的场合可以采用输入串联输出并联(ISOP)的拓扑结构,通过分析该拓扑输入均压与输出均流之间的关系,得出保证输入均压是保证该拓扑可靠运行的关键;针对负载为蓄电池特性的电源装置,研究了一种双电压环控制策略,并且已经在实际产品上得到了验证.     

HX_D1C型机车辅助变流器接地故障检测方法

通过分析HX_D1C型电力机车辅助变流器接地检测原理,说明了辅助变流器接地保护产生的机理和原因,对辅助变流器接地产生的因素进行了分类。通过辅助变流器接地故障因素分类,理清了产生辅助变流器接地涉及到的部件,理顺了接地故障排查的步骤和顺序。通过下载机车严重故障数据和机车事件记录数据,结合经验判断和故障现场实际,阐明了从经验分析、初步检查、三相负载、辅助绕组次边等7个步骤对辅助变流器接地故障检查,逐一排查,形成了辅助变流器接地故障处理思路。     

下一代地铁列车节能型牵引及辅助变流系统

牵引和辅助变流器系统作为地铁列车牵引传动以及车载负载供电的核心设备之一,直接决定地铁列车的性能、效率以及运行的可靠性。介绍我国下一代地铁列车的节能型牵引及辅助变流器系统。针对牵引变流器系统,介绍其基本功能,并就永磁同步电机在地铁列车上的应用和自牵引系统设计的实现展开研究;针对辅助变流器系统,介绍其拓扑结构和基本功能,针对新型的高频辅助逆变器的结构和功能展开讨论。通过牵引和辅助系统的综合优化设计,实现地铁列车的高性能、高效率以及可靠运行。     

电力变流器的高性能化

电力变流器是磁悬浮铁道的重要设备之一,开发高效、高性能变流器是待解决的课题.介绍运用调制率偏置控制、相电压分配控制等方式提高变流器输出电压的效果;此外,采用新型电力控制元件也能简化变流器结构、提高变流器效率.     

主辅变一体牵引变流器动车组自动通过分相区的控制方法

针对装载主辅变一体牵引变流器的动车组提出了一种通过分相区时维持中间滤波直流电路电压稳定,使列车辅助负载能正常工作的控制方法。试验结果表明,该方法不但能使动车组正常通过分相区,还能很好地保证动车组的可靠性和舒适性。     

HXD1C机车辅助变流器直流过压抑制

为解决HXD1C机车运用过程中发生的辅助变流器中间直流电压过高的问题,分析了HXD1C机车辅助变流器的配置及其输出电压与输出频率关系,根据三相异步电机再生制动的原理,找出辅助变流器中间直流过压的原因,采取优化软件参数使机车主断路器断开之后将辅助变流器的输出频率维持不变的措施,彻底解决了HXD1C机车过分相时辅助变流器直流过压的故障。     

大型双馈风力发电机轴电压抑制

分析了双馈电机轴电压的产生机理和危害性。由于轴电压本质上是共模电压的一部分,通过探讨共模电压的特点及传输路径,提出了一种变流器LCL滤波新方法用于抑制共模电压。实验结果验证了该方法的有效性。