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雷火电竞体彩app下载平台:基于空间电压矢量电力机车四象限整流的研究

发布时间: 2022-03-12 04:23:02 来源:雷火电竞体彩app下载平台 作者:雷火电竞竞猜

  器及其控制系统的工程设计与实现,以提供一种较为实用的控制器设计与选取方法。论文主要内容包括算法、控制器设计、装置开发、样机仿真。介绍了四器为核心的系统,阐述了四器的运行原理及控制电路设计。提出一种简单的算法,该算法在选择以及作用时间的计算公式。这种改进方法对SVPWM控制算法有一定程度的简化,从而使其更易于数字化实现。最后建立了Matlab/Simulink环境下的仿真模型,对上述控制算法进行了仿真,仿真结果验证了控制算法的正确性和可行性。同时,这种控制算法亦能使整流系统的能量双向流动,实现能量再生,且具有控制算法简单,直流

  自1879年世界上第一条电气化铁路建成以来的100余年时间内,人们不断地作出努力,试图制造出具有实用价值的交流传动。随着电力电子学和微电子技术的崛起和进步,半导体的出现和发展,使情况有了巨大的转机[1]。1964年的分谐波控制的逆变器(即现在的脉宽调制逆变器)、1973年提出的在载波整流理论的基础上研制的所谓四象限脉冲整流器、1971年提出的磁场定向控制和1985年提出的直接转矩控制方法[2],把逆变电路中的PWM技术应用于有MOSFET、IGBT等全控器件组成的整流电路,工作时可以使网侧电流正弦化,运行于单位功率因数,能量可以双向流动,真正实现绿色电能转换,因而备受关注。这种整流器称为PWM整流器[3]。综上所述,本文采用PWM四象限整流,则功率因数、能量回馈等指标都可以得到满足。因此四象限整流技术应用于电力机车成为一种科学的控制方式。

  图2.1所示为PWM整流器模型电路。从图可以看出:PWM整流器模型电路由交流回路、功率开关桥路以及直流回路组成。其中交流回路包括交流电动势 以及网侧电感L等;直流回路包括负载电阻 及负载电势 等;功率开关桥路可由电压型或电流型桥路组成。

  由式(2-1)不难理解:通过模型电路交流侧的控制,就可以控制其直流侧;反之亦然。其中交流侧电感吸收无功功率是由直流侧提供的,也就是说整流器需要有反馈的能力。四象限脉冲整流器能够执行脉宽调制和能量变换,即整流和反馈两方面功能[5]。作为电力牵引用的整流器,实现牵引、制动状态下的前进、后退四种工况。反馈:通过IGBT将直流能量逆变为交流,因此可以实现PWM整流器四象限运行。

  图2.2为三相半桥PWM整流器拓扑结构,其交流侧采用三相对称无中线个功率开关管,这是最常用的三相PWM整流器拓扑结构。三相半桥PWM整流器较适用于三相电网平衡系统。

  定子电流检测的精度和实时性是整个矢量控制系统精度的关键,对电流检测要求精度高和速度快,本系统采用北京莱姆公司生产的LEM霍尔电流传感器模块来检测电流[7]。它的工作电压为 12V,由于霍尔输出的是弱电流信号,因此开始时得把霍尔电流信号转化为电压信号,然后再经过滤波放大处理,又由于霍尔输出的是有正反方向的电流信号,而TMS320LF2407中的A/D转换器的输入为0~+5伏的电压信号,因此得有电平偏移电路。设计中先将霍尔的电流信号通过电阻转化为电压信号,由于电流反馈具有较大的噪音纹波,因而采用低通滤波电路。然后用-5伏电压基准把正负电压信号变换为TMS320LF2407需要的单极性电压信号,为了防止电压过高或过低,设计了由二极管构成的限幅电路。如图3.2则是实现A相电流采集的电路原理图。

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