轨道交通直流牵引供电系统中AC／DC变流器的技术性能评估

传统轨道交通直流牵引供电系统采用多脉渡二板管整流器作为主变流器，其性能指标主要依据国标GB10411-2005进行评价。但随着PWM整流技术的发展，该标准对整流器的性能指标评估已显不足。文章从变流器与电力系统、变流器与牵引负载以及整流器自身3个方面对整流器的性能指标进行了分析与评估，并用一个仿真算例验证了这些评估标准的有效性，为推动PWM整流技术在轨道交通牵引供电系统中的应用提供一定的理论依据。     

新型四象限变流器控制方法

三相交流传动系统成功地用于接触网式机车上的最重要的先决条件是采用四象限变流器(见图1),它能保证机车牵引和制动时电网电流的谐波含量低。一方面由于控制特性、适应性(双流制机车)和诊断功能的新要求,另一方面是由于微处理机的市场趋势,使人们有必要放弃以前采用的模拟硬件方法来进行四象限变流器控制,而开发一种以微处理机为基础的新方法。本文描述了在原有微处理机控制方法基     

大功率变流技术与应用（五）——PWM开关模式直一直变流器

直-直变流器巳广泛用于计算机、电子装置、直流电传动和新能源中。太阳能发电、燃料电池本身只能输出较小的直流电压，其输出特性随负载变化大，因此需通过直-直变流器进行调节。多年来，随着电力电子器件和控制技术的发展，以追求紧凑、高性能、低损耗为目标，促使直-直变流器的电路拓扑、功能优化不断取得新的进步。基本电路通过重构、组合产生了各种新的变流器类型。与此同时，PWM开关模式直-直变流器的建模、软开关及各种现代控制技术的研究成果及移植应用，使得直-直变流器技术及其应用前景更加值得关注。     

大功率变流技术与应用（五）——PWM开关模式直-直变流器

直-直变流器已广泛用于计算机、电子装置、直流电传动和新能源中。太阳能发电、燃料电池本身只能输出较小的直流电压，其输出特性随负载变化大，因此需通过直．直变流器进行调节。多年来，随着电力电子器件和控制技术的发展，以追求紧凑、高性能、低损耗为目标，促使直-直变流器的电路拓扑、功能优化不断取得新的进步。基本电路通过重构、组合产生了各种新的变流器类型。与此同时，PWM开关模式直-直变流器的建模、软开关及各种现代控制技术的研究成果及移植应用，使得直-直变流器技术及其应用前景更加值得关注。     

一种新型交-直-交变流器在双馈调速系统中的应用

通过研究基于传统晶闸管交-直-交变流器的双馈调速系统原理,提出了一种新型交-直-交变流器,对新型变流器的工作原理、主要器件参数设计进行了研究分析。在Matlab软件的Simulink环境下搭建新型交-直-交变流器及基于该变流器的双馈调速系统模型,对新型变流器工作过程及双馈电机的典型工况进行了仿真。结果表明,新型交-直-交变流器满足系统要求,实现了双馈电机的四象限运行。     

关于发布《机车车辆用电力变流器特性和试验方法》等21项铁道行业标准的通知

各铁路局,各专业运输公司,各铁路公司(筹备组):现发布《机车车辆用电力变流器我和试验方法》等21项铁道待业标准。《铁路桥梁钢支座》(TB/T1856-2006)、《电气化铁道接触网综合检修作业车技术条件》(TB/T2180-2006)自发布之日起实施,其他标准自2006年11月1日起实施。标准名称、编号如下:1.TB/T2437-2006机车车辆用电力变流器特性和试验方法代替TB/T2437-19932.TB/T3133-2006机车车辆电子产品的可靠性、可用性、可维修性和安全性规范(RAMS)3.TB/T1382-2006机车、动车用柴油机零部件活塞环代替TB/T1382-19934.TB/T1429-2006机车、…     

二电平和三电平网侧变流器控制及谐波比较

介绍了网侧变流器工作原理和基于坐标旋转的空间矢量解耦控制算法,将该控制方法应用于二电平和三电平变流器,两者主要区别在于脉宽调制原理上不同.通过仿真对二电平和三电平系统采用同样的控制方法进行了模拟计算.仿真结果表明在相同系统参数条件下,尽管单个二电平变流器输入电流谐波较大,但是采用两相两重四象限后在网侧的谐波与一个三电平...     

变流器柜体结构动态冲击计算研究

分析了采用振型叠加法计算结构动态冲击响应的力学模型,在此基础上用有限元方法对某型车辆辅助变流器柜体进行了动态冲击仿真计算,运用IEC 61373标准对结构强度进行了校核。同时通过试验测试,对仿真计算的结果进行检验,验证了产品结构的可靠性和力学模型的正确性,为将仿真计算应用到产品前期开发提供了理论基础。     

高性能GTO电流型脉冲变流装置

着重讨论了多重式结构的电流型脉冲变流器,它将能从电网获得cos≈1的准正弦波电流,其输出是可调的恒定电流。采用多重结构可使电网侧的交流储能电容容量大为减小,它可直接驱动直流电动机,也可经电流型逆变器供电于交流电动机。     

变流器柜体随机振动疲劳分析

当受到动态载荷时,结构易出现振动疲劳现象,需采用频域疲劳分析手段来考虑结构的动态响应。以某变流器为研究对象,对变流器柜体有限元模型进行频率响应分析,以获得输入和结构应力之间的传递函数;根据频率响应分析结果及标准GB/T 21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》规定的ASD(加速度频谱密度)谱,进行频域的随机振动疲劳寿命预估。通过仿真成功地分析了振动试验中出现的问题,验证了仿真结果的准确性。     

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。     

大功率变流技术与应用（三）——矩阵变流器

矩阵变流器是强迫换相的PWM交-交直接变流器，即是直接的、完全对称的多相输入-多相输出网络，由电力电子开关组成，没有笨重的电感器和电容器。其优点是，输入电流为正弦形的，且功率因数高，双向功率流，不产生亚谐波分量。这种变流器满足电机调速、节能和电能质量管理对变流器所期望的电性能。文章系统地描述了矩阵变流器的原理、换流、调制，并介绍减少了开关器件的稀疏和超稀疏矩阵变流器。     

香港地铁辅助变流器控制单元功能和原理

介绍了香港地铁辅助变流器控制单元的设计目标、硬件构成、工作原理,阐述了由TMS320C31+80C196KC双CPU构成的控制单元核心部件-逆变控制板的硬件结构、具体实现以及与地面故障处理软件相结合构成的状态数据实时显示、故障数据记录存储、可视化分析等技术细节.     

一个四象限变流器系统的计算机仿真

对一个包括控制系统在内的完整的四象限变流器系统进行了系统级的计算机仿真研究。主电路的仿真采用根据电路结构 变化求解相应微分方程组的方法，控制系统的仿真采用面向方框围的方法。文章得到的仿真波形与实验波形很接近。     

变流器柜体冲击和随机振动试验的数值模拟

根据标准GB/T 21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》,采用ANSYS有限元分析软件计算了随机振动环境下的响应,得到了结构的1σ、2σ、3σVonMises最大应力.利用材料的S-N曲线,并根据Steinberg提出结构在随机载荷作用下的响应是基于高斯分布和Miner提出的线性疲劳累计损伤理论,对设计的结构在给定随机振动环境下的疲劳寿命进行了预估.运用瞬态动力学分析方法模拟了冲击试验过程中的受力情况.     

电气化铁路沿线地面供电电源的研制

采用先进的牵引变流及其控制技术研究开发了铁路沿线地面供电电源装置,可以实现直接将电气化铁路接触网单相高压交流电转换为稳定的三相四线制输出,为铁路沿线用电点供电。该地面电源装置具有不因电网输入电压波动大而影响其输出供电品质的特点。     

100％低地板车牵引及辅助变流系统

介绍我国首列完全自主研制的100％低地板车的牵引及辅助变流系统,包括系统组成及设计、控制功能、系统监控及故障诊断等,分析系统电气及结构设计的原则和机理;研制安装可运行的系统样机,具有轻量化、模块化、人性化的特点,并具备完善的控制和保护功能,可以保障列车的安全可靠运行.