电力机车辅助变流器PWM整流器的控制与技术分析
刘莉摘要现阶段技术发展迅速相关交通运输各类技术应用发展促进了交通智能化逐步实现。
随着众对出行要不断提升要现代铁路交通进步严格要不断促进身各方面性能和能力提升。
就电力机车辅助变流器而言整流部分主要应用是整流器借助这样整流器实施整流控制能够有效降低电谐波污染缓功率因素不足问题。
主要基电力机车辅助变流器整流器进行分析分析机车辅助变流器发展概况介绍电动机车辅助变流器整流器类型探究电力机车辅助变流器整流器控制技术。
关键词电力机车;辅助变流器;整流器;控制技术br g lg vlg rl rlv rr vl vr lg l r grl rlz rr llg bl" rqr r rvl r r rl rr rqr b r rg r rr rv bl r xlr vrr lr lv r r l r r rr rr r rl vl r r ll r gr llv rbl r r rgr r rbl l rl rg r r rl rl l lz rr xlr vrr lr lv vl xlr vrr lv r rr xlr vrr lr lv xlr rl lgK r lr lv;xlr vrr; rr;rl lg0 引言几十年研究与发展整流器技术已日趋成熟。
根据其能量是否可双向流动从而派生出可逆整流器和不可逆整流器;而其拓扑结构从初单向、三相电路发展到多相组合以及多电平拓扑电路;控制开关方面软开关调制逐渐开始代替单纯硬开关调制;其功率等级从千瓦级发展到兆瓦级。
研究电力机车辅助变流器整流器控制对促进相关电力机车控制效提升促进电力机车性能改善具有重要义。
机车辅助变流器发展概述作机车系统重要组成部分机车辅助系统包含了通风、冷却系统、压缩机、空调等设备机车辅助系统作用是机车牵引以及制定提供有效保障机车辅助系统质量对机车有效运行会产生较影响。
传统电力机车辅助系统般应用是电动发电机组或者是劈相机供电模式主要应用交直流传动机车这些技术系统相对成熟不整体体积、重量重使用噪音也比较具体系统维护工作量也很很难实现节能目标。
针对角质传动电力机车机车辅助变流器应用更多是使用劈相机购电辅助這种辅助系统问题三相输出电压不平衡且随着输入电压不断变化这对辅助电机是不利。
而辅助变流器供电模式应用交直交型交流传动机车以及部分交直型机车这类机车使用交流传动模式辅助系统相应辅助系统包含三相输出电压具体系统优势突出能够发挥节能降噪效且系统维护工作量不断系统总体重量轻。
电动机车辅助交流器整流器类型就整流器而言又可称升压整流器或者是四象限整流器。
相关技术快速发展情况下和整流器相关技术也得到了快速发展促使交流侧电流波形正弦化能够实现假设相应功率影响因素恒定能够对能量流动方向实现有效控制保证节能目标实现。
目前对整流器研究还进步开展相应四象限整流器品种也越越多样化相应整流器产品不断推出。
实际划分按照相应划分标准能够将相关部门划分多种例如可以按照整流直流侧储能模式差异实施类型划分这样就可以氛围电压型拓扑结构以及电流型拓扑结构。
如是分句拓扑结构进行划分可以分半桥结构以及全桥结构;要是根据测交流电电压相数分类可以分单相拓扑结构以及三相拓扑结构;要是根据电平调制可以按照两电平、三电平以及多电平类型划分。
综上所述目前市场整流器种类以及分类方式上都具有多样性但实际应用要按照各特基主电路结构进行划分这样就可以获得电压型以及电流型整流器类型。
3 电动机车辅助变流器整流器控制措施通常说电力机车辅助变流器是单相供电模式主电路拓扑结构整流器则是核心部件。
所以要确保控制措施合理性选择才能够满足单位功率因数要保证电流波形趋正弦波发展这样才能够避免造成环境干扰。
外压以及输出特性变化情况下保证整流器稳压型确保相关直流侧电压以及侧电流稳定性整流器具体控制方案也有多种选择常用控制措施包含接电流法、直接电流法以及预测电流法等。
3 接电流控制就这电流控制模式看这里主要思想是保证整流器输入电压和测电压幅值、相位等结合起这样才能够确保电流控制电动机车辅助变流器整流器控制措施接电流法实施控制积极作用主要包含以下几这种控制无实施电流采样;二具体控制成比较低;三相关控制操作简单便操作使用;四能够确保良静态特征。
这种控制模式也有相应缺陷这种控制模式忽视了暂态程状态量影响因素这样会造成电流超调量将近倍导致电流不稳定甚至会产生严重振荡与还可能导致相应响应程更加缓慢。
对应该添加电流微分对相应反馈措施进行调整和完善还可以尝试通应用串模式增加补偿器确保响应问题得到有效。
总体看因这种控制模式优缺导致其些复杂结构应用并不是十分适合因这种控制模式更多是应用简单结构且推移情况下相应控制方式也逐渐被直流控制模式取代。
3 直流电流控制直流电流法控制原理实际上就是首先实现对确定信设定再直接控制侧电流确保其跟踪给定信种控制方案。
因实际应用要进行电流值采样进行电流控制环设置这样才能够实现对给定电流值跟随实现理想动态特征。
目前应用电动机车辅助变流器整流器控制措施是电流电压双闭环控制措施借助对电压外环控制器输出进行应用将这里输出电压作电流环给定指令因电流环能够实现输入电流控制达到对给定信有效跟踪效这种跟踪整体速快。
相对接电流控制说这电流控制区分是测没有电流闭环控制引入整流器整体电流动静态性能能够获得显著提升。
所以相对接电流控制模式说直接电流控制应用优势突出具体应用相应电压型整流器直接电流控制措施应用也逐渐拓展。
就目前电力机车辅助变流器整流器应用应用多直接电流控制措施包含以下两种种是固定开关频率电流控制这种控制措施主要是波频率保持固定不变将电流偏差量当做调制波具体控制措施。
总体看这种控制方法会更加简单操作也很便利且很容易实现。
外因开关频率是固定状态所以能够有效降低测滤波电感设计困难能够实现对功率开关损害有效抑制。
不这种控制措施不足电流动态响应速很慢且电流动态变化情况下相应偏差会随着电流变化不断变化。
这种控制措施实际上是瞬电流反馈控制方案电压型整流以及相关逆变控制应用比较多。
这种控制措施能够对相关采样交流信以及给定值信进行对比再对两者偏差进行输入这样就能够实现对相关开关控制。
不不足是滞环电流法相应工频周期开关频率是不断变化这样就导致电流谐波相应频率上分布显得十分分散这样对滤波器设计难会加。
总结根据上述分析电动机车辅助变流器是电力机车重要组成结构作用重。
使整流电路获得输入电流正弦且和输入电压相位控制效根据有无电流反馈可将控制方式分两种接电流控制和直接电流控制。
直接电流反馈则通运算出交流输入电流参考值再采用交流电流反馈直接控制输入电流使其跟踪参考值获得期望输入特性。
辅助变流器实际性能、工作状态对牵引变流器电路工作状态产生直接影响对稳定电力机车系统促进安全运行方面也具有重要影响。
所以应该要针对电力机车辅助变流器进行有效控制满足相关电力机车基运行要情况下保证整体设计模块简化有效降低电力机车运营成实现对电力机车辅助系统整体性能优化。
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