浅析CRH_2型动车组传动制约系统仿真-

论文导读：成污染,针对这种情况,对于中点电位的不平衡不足采取了开关状态的转变来转变电容的充电放电历程同时保证电压不变的策略。建立的四象限整流器可以保证牵引和制动工况时候的功率因数为1,能够按照要求实现牵引时候直流电压稳定在2600V和制动工况稳定在3000V的转换,很好的满足了机车的运转要求。对动车组采取的三电平逆变器的电路
摘要：CRH2动车组已经在国内轨道交通得到了广泛运用,同时还在不断的革新和革新,由此对于CRH2型动车组传动系统的探讨,对于现场的维护等方面有积极的参考作用。所以本论文重点对四象限整流器以及逆变器电机部分进行了探讨。介绍了单相四象限三电平脉冲整流器的工作原理、等效电路、相量图；单相四象限整流器制约采取了电压外环和电流内环双闭环制约,电流内环采取瞬态电流制约策略进行制约,选择用正负反相层叠方式spwm调制策略。整流器中点电位的不平衡会造成电流25次谐波的出现,影响电能质量,对电网造成污染,针对这种情况,对于中点电位的不平衡不足采取了开关状态的转变来转变电容的充电放电历程同时保证电压不变的策略。建立的四象限整流器可以保证牵引和制动工况时候的功率因数为1,能够按照要求实现牵引时候直流电压稳定在2600V和制动工况稳定在3000V的转换,很好的满足了机车的运转要求。对动车组采取的三电平逆变器的电路拓扑结构、空间电压矢量SVPWM的调制策略、中点电位的影响和解决办法等进行了论述浅析。给出了异步牵引电机的转子磁场定向下的数学模型、探讨了矢量制约的基本思想和基本方程式。建立了三电平矢量制约系统,重点解决了参考电压矢量的求解,以及矢量的合成计算不足,在制约中电容的充电放电历程,所以会造成中点电位的不平衡不足,选择基于制约因子的滞环比较法来解决中点电位的不足。通过仿真浅析,验证了制约系统可行性和解决中点电位不平衡办法的有效性。根据CRH2型动车组的牵引特性曲线和制动特性曲线,建立了牵引电磁转矩制约、牵引转子磁链制约、制动电磁转矩制约、制动转子磁链制约、恒速电磁转矩制约、恒速转子磁链制约等系统制约器能够让动车组稳定运转在给定速度-1km/h,并且可以做到状态的转换平滑,保证了要求的加速度和电流要求。根据建立的各个制约器,完成了仿真系统,对结果进行了浅析,验证了所建立的制约系统的正确性和可靠性。关键词：单相四象限三电平整流器论文三电平逆变器论文SVPWM论文矢量制约论文CRH2型动车组论文牵引特性论文制动特性论文
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Abstract8-12
第1章 绪论12-19

1.1 国内外高速铁路电力机车进展情况浅析12-13

1.1 国外高速铁路电力机车进展概述12

1.2 国内动车组进展介绍12-13

1.2 CRH_2型动车组概述和主要特性13-14

1.2.1 CRH_2型动车组的列车组成和主要参数13-14

1.3 CRH_2型动车组牵引系统的整体组成14-18

1.3.1 CRH_2型动车组牵引变压器基本参数介绍14-15

1.3.2 牵引变流装置的结构和功能15-16

1.3.2.1 整流器16

1.3.2.2 逆变器16

1.3.3 直流电压电路16-17

1.3.4 牵引电机17-18

1.4 选题背景和作用18

1.5 本论文的主要探讨内容18-19

第2章 CRH_2型动车组单相三电平PWM脉冲整流器19-26

2.1 单相三电平脉冲整流器19-24

2.

1.1 单相三电平脉冲整流器工作原理19-21

2.

1.2 单相三电平脉冲整流器SPWM调制对策21-22

2.

1.3 脉冲整流器直接瞬态电流制约对策22-23

2.

1.4 单相三电平脉冲整流器的中点电位平衡制约策略探讨23-24

2.2 谐波情况浅析24-25

2.3 本章小结25-26

第3章 三电平逆变器26-41

3.1 三电平逆变器空间电压矢量浅析26-27

3.2 中点电位平衡不足探讨27-31

3.

2.1 中点电位偏移对矢量制约系统带来的影响28-29

3.

2.2 中点电压变化与中点电流的联系29-30

3.

2.3 逆变器空间电压矢量与中点电位变化的影响30-31

3.3 三电平逆变器制约算法探讨31-35

3.1 基于同步坐标系d-q下的三电平SVPWM制约算法31

3.2 参考电压矢量所在扇区判断31-32

3.3 矢量作用时间的确定32-35

3.4 中点电位制约策略探讨35-38

3.5 牵引电机矢量制约原理38-40

3.5.1 矢量制约的原理38

3.5.2 异步电机矢量制约数学模型38-40

3.6 本章小结40-41

第4章 CRH_2型动车组牵引、制动、恒速制约系统41-47

4.1 CRH_2型动车组牵引力和牵引磁通运转曲线图41-42

4.2 CRH_2型动车组制动力和制动磁通42

4.3 牵引电机电磁转矩和负载转矩42-43

4.4 制约方式的选择43-44

4.5 动车组双滞环恒速制约器44-45

4.6 电压前馈计算45

4.7 恒电流制约45-46

4.8 矢量制约计算46

4.9 本章小结46-47

第5章 CRH_2型动车组牵引传动制约系统仿真浅析47-62

5.1 仿真模块构建47-52

5.2 仿真条件52-53

5.

2.1 四象限脉冲整流器仿真参数52

5.

2.2 直流环节仿真参数52

5.

2.3 牵引电机参数52-53

5.

2.4 采取的CRH_2型动车组仿真参数53

5.

2.5 仿真工况条件设定53

5.3 仿真结果及浅析53-61
5.

3.1 直流电压给定和输出比较53-54

5.

3.2 牵引制动工况电压电流相位浅析54-55

5.

3.3 直流环节中点电位制约结果55

5.

3.4 牵引电机速度给定与响应55-56

5.

3.5 牵引电机基本阻力56

5.

3.6 牵引电机转矩响应与转矩电流分量响应56-57

5.

3.7 牵引电机转子磁连响应与励磁电流分量响应57-58

5.

3.8 牵引电机三相电流与线电压58-60

5.

3.9 逆变器中点电位与交流侧电流的谐波浅析60-61

5.4 本章小结61-62
结论62-63
参考文献63-66
致谢66-67
硕士就渎期间发表的论文67