辅助逆变器控制机箱PWM波参数测试研究

为解决辅助逆变器控制机箱PWM参数复杂、难以测量的情况,介绍了一种基于PXI硬件环境和LabVIEW软件环境的PWM波参数测试方法。利用该方法能准确测量到PWM的脉冲幅值、基波频率、载波频率、占空比、总谐波畸变等重要参数,还能计算出PWM波的基波分量到49次谐波分量。通过对无锡地铁辅助逆变器控制机箱的PWM波的测试试验表明,该方法能为优化控制机箱的PWM波算法提供详实的数据参考。     

有源滤波器改进控制方法的仿真研究

有源滤波器通常采用常规的三角载波调制PWM控制方法，具有开关频率固定、输出波形谐波分量较少的优点，但响应速度比较慢、精度低。通过增加输入电压补偿来改进三角载波调制的PWM控制方法，可以提高有源滤波器的补偿精度和实时性，减少开关损耗。MATLAB/Simulink仿真验证了改进方案的可行性。     

基于载波移相控制的脉冲整流器直流侧支撑电容电压谐波抑制研究

以电力牵引交流传动系统中两重化脉冲整流器拓扑为研究对象,以实现其直流侧支撑电容电压谐波抑制为目标,首先从理论上分析了直流侧支撑电容容量的设计方法;然后分析了稳态运行时直流侧电压高次谐波的产生机理,并重点分析了两重化脉冲整流器载波移相控制方法对直流侧脉动的影响.理论分析表明直流侧电压高次纹波主要分布在2倍开关频率附近,载波移相控制技术可以有效地抑制直流侧2倍开关频率附近的纹波电压,从而减小直流侧电压纹波系数.因此在传统直流侧支撑电容容量设计方法的基础上,加入载波移相控制可以进一步减小所设计的支撑电容大小.最后对未添加载波移相控制和添加载波移相控制的方法分别进行了计算机仿真和半实物试验测试.Matlab仿真和dSPACE半实物测试结果都验证了理论分析的正确性和有效性.     

日本300系电动车供电系统的改进

日本３００系电动车组有５辆动车，其主电路有用交－直－交系统。由于ＴＧＯ晶闸管开关产生高次谐波，对变流器和逆变器进行脉宽调制时，将３００系动车的５个主电路单元以π／２５等分的值作为载波起始相位分配，使各ＰＷＭ的载波上产生移相，输出电流原有频率消失，剩下２倍的高次谐波。经模拟控制、仿真试验和供电试验，都证明了具有降低高次谐波的效果。     

在线监测氧化锌避雷器的容性电流补偿法

文章对容性电流补偿法测量氧化锌避雷器泄漏电流的原理进行了介绍。证明了泄漏电流容性三次谐波分量与流过置于避雷器法兰附近的电场探头电流的三次谐波分量的确定关系。对氧化锌避雷器泄漏电流在线监测新方法的实现做了介绍。     

考虑转子磁通谐波的永磁同步电机控制性能分析

对于考虑转子永磁磁链d,q轴6,12次谐波的三相正弦波永磁同步电机,根据其数学模型推导了基于最大转矩／电流控制、单位功率因数控制的控制公式,指出转子永磁磁通谐波的存在不可避免地产生了与转子位置角相关的转矩脉动。在此基础上引入内模电流控制思想,将由永磁磁链产生的引起转矩纹渡的反电动势作为负载扰动,通过衰减因子和系统动态响应速度参数的合理选择来抑制电机永磁磁链谐波对电机电流跟踪性能和转矩波动的影响。仿真分析表明,永磁同步电机转矩脉动的大小与特子磁通谐波中低次谐波分量的大小有关,并且其低速转矩脉动严重;若根据不同转速范围来自适应调整转速控制器、内模电流控制器参数可以在一定程度上抑制这种转矩脉动。     

带有折角的直接转矩控制技术研究

大功率交流传动系统应用直接转矩控制技术时,往往对定子磁链实施六边形轨迹的控制方案,以维持较小的开关频率,但此时定子电流中会有较大的谐波分量。文章对引入折角的控制方案进行研究,结果表明,通过引入适当的折角,定子电流谐波分量会有较大的减少。     

不同调制方式下异步牵引电动机谐波损耗的分析与比较

在轨道交通牵引传动系统中,逆变器输出电压中含有较多的低次谐波分量,低次谐波对牵引电机的温升、损耗等产生不利影响,为此对低开关频率下不同调制方式对电机谐波损耗的影响进行理论分析和对比研究。针对谐波铁耗与谐波铜耗分析其影响因素,分别建立两者基于谐波电压幅值的谐波损耗模型。通过理论计算目前广泛使用的3种不同调制方式下的谐波电压幅值随调制比的变化曲线,以某实际动车组牵引电机参数为例分析对比了不同调制方式下电机谐波损耗的变化规律。研究结果对于选择大功率牵引逆变器的调制策略,以提高电机运行效率具有借鉴意义。     

基于周期控制的载波移相策略研究

为了抑制系统内部网侧四象限变流器产生的高频谐波,减小对电网的谐波污染,防止产生车网高频谐振,提出一种基于周期控制的载波移相策略及实现方法。针对同一列车多个牵引系统之间无同步线的情况,提供一种以网压过零点为参考,通过微调PWM载波周期,实现准确且稳定的校正载波移相角的方法。通过Matlab/Simulink仿真及混合动力动车组牵引系统运行实验,验证该载波移相策略的可行性及有效性,为工程实践提供指导。     

地铁24脉波整流器空载直流侧谐波特性分析

在分析城市轨道供电系统24脉波整流器的工作原理及理想情况下直流侧空载电压的谐波频谱构成的基础上,讨论电网电压不对称和交流电压存在移相误差等因素对整流器直流侧的影响,得到结论:电网电压的负序分量会在整流器的直流侧引入2次低频谐波电压分量,移相角度的误差则会带来12次谐波含量;并以仿真实验进行验证。结论可为直流接触网侧相关设备的滤波参数选择提供参考。     

基于FFT算法的地铁轨道回流谐波分析

实测南京地铁1号线列车运行时的轨道回流值,从列车防护系统ATP载波频点要求出发,结合FFT算法,给出分析轨道回流谐波成分中对ATP载波频点有影响谐波的方法。     

直线感应电机控制调制策略研究

针对直线感应电机控制，提出了一种零矢量载波磁链轨迹PWM控制方法，优化了传统的七段式SVPWM，减小了电机侧电压的谐波含量和电机的转矩脉动。搭建了直线电机控制调制算法，仿真结果证实了该控制方法的可行性。     

基于PSCAD的动车组过分相时车载牵引变压器励磁涌流仿真分析

在列车车载自动断电过分相过程中,动车组空载合闸时车载主变压器一次侧励磁涌流现象频繁发生,容易引起差动保护误动作,影响列车正常运行。针对以上问题,分析过分相时励磁涌流产生机理及实测电流谐波分量构成特点,利用PSCAD软件建立具有饱和特性的单相变压器仿真模型,考虑了剩磁、合闸角度对变压器励磁涌流的影响。结果表明,励磁涌流中高次谐波以二次谐波为主,且其比重超过基波分量的60%;变压器剩磁越大,合闸瞬间励磁涌流现象越严重;合闸角为0°时励磁涌流最大,合闸角为90°时涌流最小。     

京沪高铁固镇变电所直挂式高压有源滤波器测试分析

随着大量不同型号的电力机车上线运行,电力机车产生的谐波和无功分量影响了电网电能质量,严重时影响电气化铁路的正常运行,牵引供电系统谐波治理和无功功率补偿得到运营单位的广泛关注.依托京沪高速铁路谐波治理工程,研制了直挂式高压有源滤波器,并在固镇牵引变电所两供电臂T-N间分别装设进行运行测试,实时监测铁路供电系统负序和牵引网谐波电流.通过有源补偿装置补偿,能吸收牵引供电系统2～13次低次谐波,改善功率因数、电压质量及负序和减少谐波对供电系统的影响.     

脉宽调制逆变器在异步调制工况下输出电压的频谱分析

本文针对双边正弦波异步调制工况时,载波比为分数的特点,利用双重富氏级数展开对其进行谐波分析。得出在异步工况时逆变器输出电压除了基波之外,幅值较大的谐波大部分为基波的分数倍的谐波,而在六拍波,同步调制工况所必须考虑的整数次谐波幅值都比较小或者可以不予考虑。这是构成异步工况较载波比相近的同步工况振动及损耗大的原因之一。     

准比例谐振控制算法在三相逆变电源中的应用研究

非线性负载会在三相车载逆变电源系统中引入谐波,损伤用电设备。为了降低逆变电源输出电压谐波含量,文章研究了基于准比例谐振控制算法的谐波抑制方法 ,主要抑制电源输出的5次和7次谐波。通过仿真模型和实物试验,测试了传统瞬时控制方法和准比例谐振控制方法的差别。结果表明,准比例谐振控制方法既能消除输出电压中的特定次谐波,又可满足系统动态响应性能和稳态精度要求,具有良好的谐波抑制效果。     

动车组牵引变压器滤波绕组作用效果研究

针对某型动车组牵引变压器滤波绕组的滤波效果展开研究,结合动车组主电路结构及载波移相控制策略对其网侧谐波进行理论分析、仿真对比、实车试验验证。结果表明,既有动车组动力单元较多时,网侧牵引绕组数量也相应增多,可以通过载波移相技术有效的将高频谐波移至更高频处,而不需要额外增加滤波电路进行高次谐波的滤波。     

两相两重四象限变流器的控制方法及实现

为实现对大功率、低开关频率变流器的控制,通过建立两相两重四象限变流器主电路的数学模型,分析变流器主电路的电气特性;在考虑线路电阻的基础上,采用电压外环和基于坐标变换电流内环的双闭环控制方法对变流器的调制电压进行控制;提出倍增控制频率的载波移相方法,可在不增加硬件设备的情况下降低牵引电网侧低次谐波的含量,并结合正弦波脉宽调制(SPWM)技术,实现对以多种开关频率工作的变流器的控制;以TMS320F28335型DSP芯片为平台,设计包括初始化程序、串行通信服务程序和定时中断程序的控制软件,并在背靠背功率互馈试验台进行验证。结果表明:采用给出的两相两重四象限变流器控制方法,能够使变流器在启动工况下的电流变化平稳,在牵引工况和制动工况下,大功率、低开关频率变流器可以单位功率因数满载运行,而且中间电压波动较小、输入电流无异常波动,大幅减少了牵引电网侧的低次谐波成分和总谐波失真率。     

机车车载谐波治理装置的研制

对比有源滤波器和无源滤波器的优缺点后,确定了车载谐波治理装置的设计方案。分析车载谐波治理装置的工作原理,从理论上推导电流无功分量和谐波分量的检测方法,并介绍了三态滞环调制策略的基本原理和实现方法。MATLAB仿真和地面试验结果表明,共一个牵引绕组的有源+无源车载谐波治理装置,可以有效降低机车输入电流的谐波含量,提升电流品质。     

基于N次陷波器和比例谐振控制的整流器谐波抑制算法研究

为了抑制网侧电流低次谐波,首先对其产生机理及分布规律进行了推导,并在此基础上给出了基于N次陷波滤波器以及带谐波补偿的比例谐振控制器的电压电流双闭环谐波抑制算法。基于N次陷波滤波器的电压外环控制能有效滤除直流侧电压的纹波而不影响控制系统的动态性能;基于谐波补偿比例谐振控制的电流内环控制能实现对交流信号的无稳态误差控制,并能有效抑制网侧电流的3、5、7次等低次谐波。最后分别基于Matlab仿真软件和d SPACE+TMS320F2812半实物实验平台进行了仿真和试验验证,结果均验证了本控制算法的正确性和有效性。