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摘要：近几年我国铁路进入了大规模建设时期,一大批重点工程从南到北、由东到西全面展开。到2012年,我国铁路营业里程将达到11万公里,电气化率、复线率均达到50%以上,发达完善的铁路网初具规模。

摘要：针对单相两电平PWM整流器在铁路牵引传动中应用的要求,分析了其工作原理和工作状态,建立了相应的开关函数数学模型,并介绍了SPWM的调制原理,着重分析了瞬态电流的控制方法。实验证明,瞬态电流控制能实现网侧功率因数接近于1、直流侧电压稳定、网侧电流谐波小等控制目标。

摘要：三电平PWM整流器因具有功率因数高、谐波含量低、电压稳定性好,能量双向流动等优点而广泛应用于各种高压大功率场合。基于三电平PWM整流器的地铁牵引供电系统采用双三绕组变压器和4个三电平PWM整流器并联的拓扑结构,有利于系统模块化设计和冗余设计。重点介绍了并联三电平PWM整流器的控制策略和一种简化的三电平SVPWM及中性点平衡控制算法,最后通过Matlab/Simulink仿真证明了所述控制策略的正确性。

摘要：研究采用一种多通道PWM变流器实现城市轨道交通牵引变电站的降压变流功能,为轨道交通车辆负载提供电能的同时能够向电网回馈车辆的再生制动能量,维持直流供电电压的稳定。该变流器各通道通过移相变压器叠加（即阶梯波合成技术）来实现谐波抵消,因此该变流器能在非常低的开关频率下实现能量双向传递,并且交流电流谐波含量低、滤波容易、输入功率因数高。另外,该变流器采用旋转坐标系下的解耦控制和瞬时值闭环控制技术,实现了良好的动态性能。最后通过实验验证了该变流器的稳态和动态性能。

摘要：按照牵引传动中对大功率、低开关频率的要求,分析了三电平逆变器低速时采用恒开关频率异步调制,高速时采用多脉冲同步调制的原理及实现策略,理论分析了适用于高速动车组变频调速控制的开关多脉冲组合模式,并推导出对应的实现算法。应用FPGA控制器和dSPACE半实物仿真平台,完成了上述各种调制模式的仿真实验,其结果证实了这种控制算法的有效性,并表明基于dSPACE的半实物仿真平台是一种功能强大、操作便捷的测试工具。

摘要：设计了全数字化的三电平逆变器传统七段式空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）异步调制模块,通过Xilinx的FPGA实现。设计的SVPWM采用模块化设计思想,可扩展性强。模块通过修改某些参数或输入可灵活配置逆变器的开关频率和死区时间,可移植性好。实验证明,该模块具有很好的调制效果,计算精度高,电压电流磁通波形理想。使用FPGA独立完成调制功能,大大减少了牵引传动系统中DSP的工作量,有利于复杂算法程序在DSP中的实现。

摘要：在分析和比较现有交流牵引驱动系统的控制方法的基础上,针对窄轨电机车的实际工程需求,提出了具有最大转矩输出能力的改进型转差频率控制方法。该方法克服了传统转差频率法PI参数难以确定、电流-转差率曲线难以数字化实现、输出转矩低于最大值等缺点,同时可对重载转矩及直流母线电压进行补偿;仿真和实验表明,新型驱动系统在启动和拖动过程中均具有较大的转矩输出能力和良好的动态响应特性,提高了牵引性能和系统可靠性,具有良好的工程实用性。

摘要：地铁车辆由于车站间距短,加速和制动频繁,要求牵引电机容量大、转速高,因而对电机的控制要求也高。目前地铁牵引系统多采用三相交流异步电机变压变频牵引技术。通过对上海地铁1号线直改交车辆牵引系统主回路的分析,以及对异步电机转子磁场定向的SPWM矢量控制的研究,搭建了基于Matlab的Simulink仿真模型,并进行了实验测试,结果表明该控制系统有良好的动态性能和控制性能。

摘要：针对内燃机车内特定的空调使用环境,提出一种以87C196MC为控制芯片,以IGBT和IPM为开关器件的5kVA内燃机车空调逆变电源的设计方案,实现了系统变频运行、智能控制以及故障处理等功能。介绍了该逆变电源的主电路结构、工作原理和控制系统设计;样机现场实验结果表明,该电源达到设计指标要求,工作稳定可靠。

摘要：分析了电力机车对DC110V电源的性能要求和技术指标,采用零电压零电流开关（ZVZCS）PWM全桥变换电路作为主拓扑电路设计了一台新型的机车控制电源。对所设计的软开关电源主电路进行了参数计算及关键元器件的选型;最后建立了PSpice环境下的仿真模型,并采用所设计的电路试制了一台功率为8kW、工作频率为20kHz的机车用开关电源装置。仿真和样机的实验结果均表明该设计是正确而有效的。

摘要：城市轨道交通需要频繁的启动和制动,若对其制动时产生的能量进行合理利用,可以达到节约能源的作用。针对基于超级电容储能的1.5kV城市轨道交通供电系统应用场合,研究了一种采用输入侧串联、超级电容侧独立组合结构的模块化再生制动能量利用系统方案;提出了适用于该方案的三环控制策略,可以实现能量的双向自由流动、超级电容电压和最大充放电电流限制、串联模块的输入电压均衡等功能;最后通过实验验证了该系统的可行性。

摘要：24脉波整流系统因具有很强的削弱网侧谐波电流的功能,已广泛应用到城市轨道交通电网建设中。精确计算出该牵引整流系统的直流侧短路电流对设计短路时保护器件和相关电力设备是非常重要的。牵引整流系统直流侧短路可分为整流所直流侧近端短路和牵引网远端短路。通过分析分别建立了近端短路暂态和稳态计算模型以及远端短路暂态计算模型,并通过Matlab对该模型进行了仿真,其结果表明了该模型的正确性。

摘要：当PI调节器输出饱和时,就会出现积分饱和现象,从而导致系统性能下降。提出了一种新型的PI调节器,并将其应用到三相PWM整流器电压环中,提高了电压环的控制性能。在这种新型PI调节器中,积分项可以根据PI调节器的输出是否饱和进行单独控制,当出现积分饱和现象时,反向计算系数可以削弱这种积分饱和效应。进行了Matlab仿真和实验研究,结果验证了该算法的有效性,从而表明该新型PI调节器能有效降低系统的超调量,缩短系统的稳定时间,同时还可以提高系统对负载扰动的鲁棒性。

摘要：针对并联型有源滤波器的缺点与不足,研究了三相串联混合型有源电力滤波器,分析了谐波抑制的原理,并对其有源部分的参数及驱动电路和控制方法进行了设计。研究表明,该滤波器具有有源装置容量小等优点,适用于对大容量谐波源的补偿。由实验结果可知,该混合型滤波器滤波效果良好。

摘要：波形控制技术是逆变器领域的研究热点,需要研究有效的方法来分析相关PWM逆变器的输出电压谐波及其频谱。采用一种基于二维傅里叶级数的数学解析法,对两电平SVPWM逆变器的相电压谐波幅值、线电压频谱的通式进行数值分析,并通过仿真与实验进行验证。