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抑制再生失效的列车PWM整流器功率因数调节的研究

作　者: 邱晓露
导　师: 杨中平
学　校: 北京交通大学
专　业: 电气工程及自动化
关键词: PWM整流器再生制动再生失效牵引供电高速列车功率因数调节
分类号: TM461
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 126次
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内容摘要

本文提出了一种通过调节PWM整流器功率因数,来抑制交流传动的列车处于再生制动时因受电弓处电压过高而导致再生失效的方法。分析了列车再生制动时,为了抑制受电弓电压升高,所需的PWM整流器功率因数角调节的范围,给出了在PWM整流器的预测电流控制的基础上改进策略并实现其功率因数调节的方案。在考虑无功传输导致的线路功率损耗的情况下,计算了抑制受电弓电压上升所需要的PWM整流器功率因数角调节的大小。通过对于实际列车CRH2型动车组的再生制动过程的仿真,验证了列车PWM整流器功率因数调节对于再生制动中列车受电弓电压上升抑制的有效性。最后,本文通过在列车交流传动系统实验装置上的实验,证明了文中提出的功率因数调节控制策略的可行性和通过调节PWM整流器功率因数来调节再生制动电压的有效性。。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 引言  11-16
  1.1 研究背景  11-14
    1.1.1 电气化铁路的发展现状和前景  11
    1.1.2 电气化铁路的制动方式  11-12
    1.1.3 环保节能的再生制动  12-13
    1.1.4 再生制动与牵引网  13-14
  1.2 本研究的实用价值与理论意义  14
  1.3 本文所做的工作  14-16
2 列车功率因数调节分析  16-26
  2.1 牵引供电系统的组成  16-17
  2.2 牵引供电系统线路电压损耗分析  17-21
    2.2.1 牵引供电系统的物理模型分析  17-18
    2.2.2 电压损耗与电压降落的关系分析  18-19
    2.2.3 列车单位功率因数运行时的电压损耗分析  19-21
  2.3 列车功率因数角与电压关系的分析  21-22
  2.4 功率因数角调节大小的分析  22-23
    2.4.1 功率因数调节的大小  22
    2.4.2 功率因数角调节的限制因素  22-23
  2.5 无功传输的损耗分析  23-25
    2.5.1 损耗的理论分析  23-24
    2.5.2 损耗及线路压降的比较  24-25
  2.6 本章小结  25-26
3 动车组再生制动的仿真  26-45
  3.1 列车交流传动系统原理与再生制动仿真建模  26-37
    3.1.1 交流传动系统基本原理  26-27
    3.1.2 交流传动系统的整体仿真建模  27-28
    3.1.3 PWM整流器的控制策略分析与仿真建模  28-31
    3.1.4 牵引电机的矢量控制原理与仿真建模  31-34
    3.1.5 列车牵引与制动控制特性  34-37
  3.2 仿真条件  37-40
    3.2.1 系统主要参数  37-39
    3.2.2 动车组分配在子系统上的参数  39-40
  3.3 仿真结果  40-44
  3.4 本章小结  44-45
4 实验  45-71
  4.1 实验装置  45-52
    4.1.1 原理  45-47
    4.1.2 参数  47-52
  4.2 硬件电路设计  52-57
    4.2.1 交流电压采集电路设计  52-54
    4.2.2 控制电路部分  54
    4.2.3 DSP最小系统  54-56
    4.2.4 输入输出单元  56
    4.2.5 AOC采集  56-57
  4.3 软件设计  57-61
    4.3.1 规则采样  57-58
    4.3.2 电网电压同步的实现  58
    4.3.3 移相的软件实现  58-59
    4.3.4 数字定标  59-61
  4.4 系统控制软件结构  61-64
  4.5 实验结果  64-70
    4.5.1 PWM整流器功率因数调节实验  64-68
    4.5.2 再生制动实验  68-70
  4.6 本章小结  70-71
5 结论  71-72
参考文献  72-74
作者简历  74-76
学位论文数据集  76

抑制再生失效的列车PWM整流器功率因数调节的研究

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