新书推介

电气传动的基本目标是获得合适的力一速度特性，以满足用户负载特性要求，变流器能向电机提供合适的电压、电流，保证电机生成满意的转矩和转速并能够向电网反馈能量。《现代变流技术与电气传动》一书的主题即阐述了包含开关模式变流器与电机的现代电气传动系统的机电能量变换过程与控制，描述这种开关模式的激励情况下能量变换的特点。     

动车组牵引变压器铁磁噪声特性研究及抑制

动车组牵引变流器中四象限脉冲整流器会产生大量高次谐波,牵引变压器的二次绕组在这些高次谐波的激励下会产生人耳不适的铁磁噪声,如何在保证牵引系统性能的前提下减少牵引变压器的铁磁噪声是整车集成设计中需要重点考虑的问题。文章分析了牵引变流器四象限脉冲整流器的工作原理和牵引变压器电磁噪声的产生机理,通过在MATLAB中建模仿真,分析不同参数变化下牵引变压器二次侧谐波电流含量变化情况,并对动车组牵引变压器的噪声设计和噪声抑制进行说明。     

阶跃旋转参考系中逆变器—三相交流电机系统新的数学描述

本文提出了从实际物理系统抽象出来的、并以δ-函数为基础建立的阶跃旋转参考座标系,它将使静止变流器激励的三相交流电机及其系统统一在一个完整的状态方程中,并可得到显解。     

基于q轴电流补偿的牵引电机拍频抑制方法研究

以实现电力牵引变流器轻量化为目标,开展了中间直流环节无LC谐振电路时牵引电机拍频抑制方法的研究。首先分析了牵引变流器中间直流环节电压存在的2倍频脉动特性,以及该脉动电压量对同步旋转d-q坐标系电机电流的影响规律;在此基础上,研究了一种基于q轴电流进行补偿的牵引电机拍频抑制方法;最后在半实物仿真平台上对该拍频抑制方法进行了测试验证。结果表明,该拍频抑制方法可以有效降低牵引变流器中间直流环节无LC谐振电路情况下2倍频脉动电压量引起的转矩脉动和电流低频谐波,从而达到抑制电机拍频现象的目的。     

问与答

交流异步牵引电机试验与一般异步电机试验有什么不同 ?答 :(1)交流异步牵引电机由牵引变流器供电 ,电源为非正弦波 ,频率及幅值均可在一定的范围内调节 ;而一般异步电机电源为某一固定频率的正弦波。因试验电源不同 ,交流异步牵引电机试验必需配备配套的牵引变流器 ,而一般异步电机只需配备调压器或同步发电机。(2 )两种电机试验时所使用的仪器也有所不同。牵引变流器供电时 ,电压及电流波形均为非正弦波 ,谐波含量非常丰富 ,为了准确测量各种电量 ,并进行具备数字滤波功能的 FFT分析 ,显示各种波形 ,要求测试仪器能够满足变流器输出电量…     

电气化铁路牵引系统中电磁兼容的建模与仿真

电气化铁路牵引系统和信号系统之间存在着传导耦合、感性耦合、容性耦合、辐射耦合带来的4种电磁干扰。对直流牵引电机驱动系统的斩波器电流波形、输入阻抗、状态空间和交、直流变流器模型,以及交流牵引电机驱动系统的逆变器状态空间、频域模型、输入阻抗和直流侧谐波等进行建模与仿真分析,通过将电力模块的仿真模型与数学算式相结合,可以更清楚地了解干扰源对信号系统的影响。     

地铁A型车牵引变流器研制

介绍了依托"十一五"国家科技支撑项目研制的地铁A型车牵引变流器的电路结构、主要技术参数、牵引/电制动特性、牵引电机控制策略、防滑/防空转特性、电机侧低次谐波抑制性能、在线监控与故障诊断软件等。该系统完全自主研发,可替代国外进口系统。     

电气化铁路牵引系统中电磁兼容的建模与仿真

电气化铁路牵引系统和信号系统之间存在着传导耦合、感性耦合、容性耦合、辐射耦合带来的4种电磁干扰.对直流牵引电机驱动系统的斩波器电流波形、输入阻抗、状态空间和交、直流变流器模型,以及交流牵引电机驱动系统的逆变器状态空间、频域模型、输入阻抗和直流侧谐波等进行建模与仿真分析,通过将电力模块的仿真模型与数学算式相结合,可以更清楚地了解干扰源对信号系统的影响.     

高压IGBT和无变压器牵引应用中多电平变流器的功率损耗评估

轨道车辆目前所使用的低频线路变压器受低效和超重问题所困.未来的牵引传动系统可能直接与电网相连,无需该类变压器.典型的无变压器传动系统通常由多个使用HV-IGBT(高压绝缘栅双极型晶体管)的中等电压规格变流器串联而成.设计之初先对6.5 kVIGBT和目前已商业应用于牵引领域的3.3 kV、4.5 kV IGBT的开关特性和损耗进行比较,基于所考虑的HV-IGBT,对多电平变流器的特点及其在无变压器系统的应用进行了评估.本文侧重于变流器的损耗分析,同时简要地探讨了可靠性和谐波频谱问题.综合考虑上述各方面因素,三电平中点箝位变流器是一种较理想的方案,适用于无变压器牵引系统,可作为网侧变流器和电机侧变流器使用.     

基于对称补偿的同相供电系统研究

为提升牵引供电网的供电品质并取消变电所的电分相,文章提出一种基于对称补偿的新型同相供电系统。首先介绍了基于三端口四象限变流器的新型同相供电系统的拓扑结构及工作原理,然后针对系统实现负序治理、谐波和无功综合补偿等目标,提出基于单相系统dq变换的三端口四象限变流器协同控制策略;最后根据实测负荷数据在Matlab/Simulink中搭建系统仿真模型,验证所提系统的可行性及有效性。     

基于永磁电机的高速动车组牵引变流器的研制

基于永磁电机牵引系统的特点,从系统、主电路、故障保护、结构、散热等方面对基于永磁电机的高速动车组牵引变流器进行研究和分析。试验及实际装车应用表明,牵引变流器能够满足基于永磁电机的动车组牵引系统应用需求,可供后续永磁同步牵引系统技术在相关领域的应用参考。     

电力机车辅机系统更新换代的可行性分析

介绍了采用辅助变流器的新型电力机车辅机系统中变流器和辅助电机的容量选择和设计原则，分析了辅机系统供电由劈相机改为辅助变流器后的优越性，指出目前对我国电力机车辅机系统进行更新换代在技术上已完全可行。     

可控硅逆变电源和机车辅助系统感应电动机驱动

可控硅、晶体管等功率半导体器件和集成电路等控制用半导体器件的进步使功率电子学这一技术领域显著地发展起来。其中,可控硅和晶体管的逆变器的实用范围日益扩大,而对感应电机和同步电机变频调速的研究也进入了新阶段,其目的就在于彻底地解决作为可调速电机的直流电机在运行中的火花和制造维修复杂等问题。实际上,实现以逆变器提供三相电源驱动交流电机的系统,在目前并不存在根本性的困难,这样的系统在性能上也     

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...     

单相电压源PWM变流器的谐波分析

从理论上分析了单相电压源PWM变流器输入电流的谐波特性.在此基础上进一步探讨了变流器功率因数、输入电流总谐波畸变率以及等效干扰电流等与谐波分布之间的关系.最后分析了多重化变流器的输入电流谐波特性,证实多重化的确是改善变流器输入电流品质的有效手段.     

三相PWM变流器谐波阻抗的研究

变流器的谐波阻抗是系统稳定性分析、滤波器优化设计中的重要参数。以典型的三相PWM逆变器为例,研究了三相PWM逆变器在abc坐标系下与dq坐标系下的输出阻抗模型,并采用谐波电流注入法,对逆变器的输出阻抗进行测量,从而得到三相PWM变流器的谐波阻抗参数。采用仿真实验对理论分析进行了验证。     

电压源逆变器—异步鼠笼电机系統在变頻調节时的稳态特性分析

本文从建立三角级数和形式的逆变器输出函数开始,考虑铁磁部分的涡流和磁滞效应的情况下,确定了用以描述与任何次激励谐波分量相应的电机模型,从而推导出一系列有关120°和180°导通型的电压源逆变器—鼠笼电机系统的稳态性能基本公式:电流、力矩、磁通链、损耗与效率、功率因数。利用这些公式,可以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,不论是电动机工况或发电机工况。并得到了变频调节下各次谐波的等值电路。最后给出了一个在709通用数字机上得到的算例。     

大功率变流技术与应用（四）——升-降压逆变器

采用一级电路结构的阻抗源逆变器（Z-源逆变器），可以克服电机调速系统或分布式发电联网接口中的许多实际问题。阻抗源逆变器除了实现一级变换外，还能够做到：（1）不管输入电压多高，都能产生任一所希望的、甚至比网压高的输出交流电压，从而减少电机的额定电流；（2）在网压下陷期间无需任何附加电路，就能提供“安度难关”的能力；（3）改善功率因数，减少电流谐波和共模电压。阻抗源变流器将为太阳能发电和燃料电池提供简单、便宜、可靠的单级变换装置，也就是为传动系统提供了另一种选择。     

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。     

地铁车辆牵引变流器自主化研制

介绍了ITC52-H-02型自主化牵引变流器的主要技术参数、主电路原理、总体结构及其变流器模块的技术特点,简述系统通风散热设计、低次谐波抑制性能。该牵引变流器完全自主化研制,并已在广州地铁车辆上完成各项型式试验,满足牵引系统应用需求。