电力机车交流牵引变流器控制-电力电子与电力传动专业论文.docxVIP

独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不 包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出 贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明 的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许 论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存和汇编本学位论文。 本论文属于 保 密□，在 年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华中 科技 大 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I I 摘 要 我国铁路线是世界范围内最繁忙的，其总运营里程和客运量分别占到全球的 6% 和 24%。随着我国经济的快速发展，加之高速铁路所具备的效率高、运输量大、能耗 低、占地空间少、准时性高、经济收益良好等诸多优势，国家把轨道交通装备制造业 作为了重点扶持的战略性行业之一，以电力牵引为代表的轨道交通装备系列集成技术 的突破与创新，对于迅速提高了我国轨道交通装备技术水平尤为关键。 与法、日、德三个铁路技术强国相比，国内研发及消化吸收能力还存在差距，需 要进一步紧跟国际发展步伐。 本论文依托于“蓝箭”号动车组 2×1.2MW 的机车牵引传动系统变流器研发项 目，主要对网侧变流器控制技术、电机侧逆变器调制技术以及主电路接地保护方案进 行了研究。 首先在对牵引传动系统变流器主电路构成阐述的基础上，针对其电压等级高、功 率大，开关频率很低(250Hz)的特点，采用间接电流控制策略，并提出有功、无功功率 解耦的电流控制方案，提高了系统控制快速精准性能；并在两台网侧四象限变流器同 时并联运行时，设计了载波移相控制以提高其等效开关频率，采用均流控制保证了两 台变流器运行稳定、平衡。 其次，通过搭建交流牵引系统多模式调制仿真模型，得出了一种先由异步 SPWM 调制向普通同步 SPWM 调制切换，再由普通同步 SPWM 调制向分段特定谐波消除脉 冲调制（Selected Harmonic Eliminate Pulse Width Modulation，SHEPWM）切换，最后 在 SHE 分段同步调制下不同载波比进行调制切换的控制模式，避免了调制模式变化 时引起的电流冲击、电机转矩脉动，并在现场实验中进行了验证。 最后，基于实验时牵引传动系统主电路接地保护支路电压的测量现象对电路中主 要的电磁干扰途径进行分析，发现牵引变流器中共模干扰对接地电压检测的影响不可 忽略，给出了提取接地检测电压差模信号，滤除共模电压的可行性方案，并通过了现 场测试验证，避免了共模干扰对接地检测错误判断的影响。 本文所提出的四象限控制策略、PWM 切换调制策略及接地保护支路电压检测的 方案均在“蓝箭”号动车组牵引变流器中得到了实验验证。 关键词：四象限变流器控制， 间接电流控制(幅相控制)，PWM 调制策略，接地保护， 共模干扰 II II ABSTRACT The railway line of our country is the worlds busiest, Its total operation mileage and the passenger account for about the global 6% and 24% respectively. Along with the development of the economy, and the more advantages of the High speed railway which are high-efficiency, large volume, low cost of energy, covering Less Space, punctuality, and good economic returns , the transportation equipment manufacturing industry has being one of the critical support of the strategic industries. The technologies breakthroughs and innovations of the electric traction are playing a cruci