交流牵引用变流器及其相关技术展望

本文首先介绍现代交流牵引电力机车的电气结构,在此基础上对交流传动系统用IGBT牵引变流器发展情况进行了介绍,并给出了具体应用实例。文章还重点介绍了牵引变流器、传动控制装置的技术特点,并对其中水冷系统及机车微机网络控制系统作了简要描述。     

异步电机交流传动试验台的研究

大功率交流传动系统的研究、开发和生产,离不开牵引电机、变流器以及控制系统性能的实验研究和测试,这就需要一种有力、有效的交流传动试验系统。在现有试验系统主电路结构对比研究的基础上,本文对其中最适于长期进行大功率试验的结构方式——互馈试验台——进行了深入研究。本文在互馈试验台上实现了异步电机的矢量控制,并在该试验台上进行了大量试验研究。试验结果表明试验台可以完成异步电机交流传动试验台的各种试验,并且具有好的动态、稳态控制性能。     

HXD3型电力机车交流传动系统仿真分析

针对HXD3型电力机车的主传动和辅助传动系统采用了交流传动技术,通过介绍HXD3型电力机车牵引变流器的工作原理,对HXD3型电力机车的主传动系统进行了仿真分析,仿真结果表明基于交－直－交传动方式的牵引变流器应用于机车时具有良好的牵引特性,功率因数高,且谐波干扰小。     

交流传动机车牵引变流器的设计与控制

交流传动电力机车牵引变流系统的特点,本文提出了大功率变流器集成箱设计概念,研究了牵引变流器集成箱设计技术。程集成箱的设计中,从机械强度、怛电距离、低感母排、电磁兼容、散热管理和维护便利几个方面,探究了变流器工作可靠性相关的结构布局和功能部件易于装拆的机电接口设计。牵引变流器控制策略考虑不周不仪能引起外部电网和牵引变流器之间到振荡,电能引输出电机到端部过电压和轴承漏电流并加速电机的损坏。本文分析了牵引变流器的控制对系统性能的影响,提出了改善控制策略的具体措施并得到实际结果的证实。     

MPC在大功率交流牵引中的应用

目前由交-直-交电压型功率变换器和异步牵引电动机所构成的交流传动系统，已成为世界电力机车、电动车组和城轨车辆电传动技术的主流，而交流传动的核心单元是牵引变换器。本文对原ADtranz公司所设计的模块化功率变换器-MPC的技术特征进行了归纳和分析，最后指出随着电力电子技术和微处理器技术的发展，模块化及分布式控制系统已经成为功率变换器的发展趋势。     

MPC在大功率交流牵引中的应用

目前由交-直-交电压型功率变换器和异步牵引电动机所构成的交流传动系统，已成为世界电力机车、电动车组和城轨车辆电传动技术的主流，而交流传动的核心单元是牵引变换器。本文对原ADtranz公司所设计的模块化功率变换器-MPC的技术特征进行了归纳和分析，最后指出随着电力电子技术和微处理器技术的发展，模块化及分布式控制系统已经成为功率变换器的发展趋势。     

高频隔离微网互联变流器控制系统的设计与实现

高性能的控制系统是交直流混合微网高频隔离互联变流器可靠运行的先决条件,由于高频隔离互联变流器拓扑复杂,开关器件数量多,常规控制方式无法满足其控制要求,为了解决这一问题,基于DSP和CPLD设计了一种高频隔离交直流混合微网互联变流器的控制系统DSP在控制系统中负责信号采样、处理、控制环路补偿以及控制策略的PWM实现,CPLD负责过渡过程中开关器件的电压电流特征监测,通过反馈调节控制,实现高频隔离变压器磁芯偏置抑制和交流微网侧波形的控制, 根据控制信号和交流侧换流过程的模态转换,实现变流器的零电流关断软开关。最后实现了设计方案并进行了实验验证,实验结果表明了所设计的控制系统的可行性。     

DSP在三相交流异步电动机调速系统中的应用

为了让交流电机的控制系统具有良好的调速性能,完善其功能的实时性,文中设计了基于DSP的交流电机矢量控制系统。该系统使用了TI公司的专门用于电机控制的芯片TMS320F2812,设计了硬件电路;软件采用专门用于DSP编程的CCS3.3版本。实验结果表明,该系统具有很好的速度跟踪实时性和准确性。     

交流传动HXD1电力机车谐振原因分析与对策

多台HXD1交流传动电力机车在太原铁路局湖东机务段同时运行时,发生了牵引网和机车变流器谐振现象,致使机车跳闸保护不能正常工作,严重影响了列车调度运行。铁道部专门组织了现场测试。本文对测试结果进行了理论分析分析,找出了谐振的原因,提出了可能的解决办法,并给出了最经济的解决办法。解决的办法被采纳后HXD1机车与牵引网的谐振问题不再发生。     

通用变频器控制系统设计

随着电力电子技术、微处理器技术以及新的电机控制技术的发展,交流调速性能日益提高。本文给出了一种基于数字信号处理器（DSP）和智能功率模块（IPM）的SVPWM矢量控制变频调速系统的实现方案,在阐述矢量控制和空间电压矢量脉宽调制基本原理的基础上,详细介绍了系统的硬件组成及软件的设计方法。仿真结果表明,该控制系统控制性能和...     

Modulares Regelungssystem für den einphasig gespeisten Netzstromrichter eines Traktionsantriebs

The paper presents a new digital control scheme for the line side converter of an AC electric traction drive. The significant feature of the structure is a new kind of current controller, which satisfies an almost ideal sinusoidal current waveshape, even at distorted line voltage. Due to its modular structure the control system is well suited for converters working at high (IGBT) as well as with low (GTO) switching frequencies.     

基于DSP的舰载搜索雷达稳定平台交流伺服系统的设计

给出了一种基于DSP的舰载搜索雷达交流伺服控制系统的设计方法。采用高速数字信号处理芯片TMS320LF2407A作控制主体,交流变频器和交流无刷电机作驱动,采用先进的数字PID控制算法,组成全数字交流伺服系统,保证系统具有很高的精度、可靠的稳定性和良好的可扩展性。仿真试验表明该设计满足舰载雷达伺服控制系统的要求。     

A direct AC/AC converter based on current-source converter modules

The research on direct AC/AC conversion in the past twenty years has been following two major directions: improving the performance of the original nine-bidirectional-switch matrix converter topology; and using converter topologies composed of unidirectional switches only. In this paper, a direct AC/AC converter topology based on current-source converter modules is proposed. It is shown, through analysis and simulation, that the proposed topology is free of any switching difficulties and gives high-quality sinusoidal waveforms on both sides. Furthermore, with the same number of semiconductor devices as in the original nine-bidirectional-switch matrix converter topology, it is able to perform all aspects of frequency changing, real power flow control, and independent reactive power flow control on both sides. The proposed topology finds applications in electric drive industry, as an AC motor drive, and power system industry, as an asynchronous link.     

基才滑模PI控制交流变频钻机旋转系统

钻井过程中钻头粘滑振动会导致钻头失速,钻杆组合故障,增加钻井成本。为此,提出了滑模PI控制策略用于电动钻机交流变频旋转系统。在建立钻机旋转系统模型基础上,将滑模控制与PI控制相结合,用于提高系统的鲁棒性．抑制钻头的粘滑振动。仿真结果表明：基于滑模PI控制的钻机交流变频旋转系统,可有效地控制钻头失速,减少钻柱疲劳损坏．改善旋转系统的动态和静态响应特性。     

ATV71 Plus柜式变频器在高炉卷扬上料中的应用

高炉上料卷扬系统为高炉的核心设备,负责原料的输送,是高炉连续生产的基础。松汀钢铁6#高炉卷扬小车采用单台三相交流异步电机拖动,电气传动系统选用法国施耐德电气的12脉冲整流工程型变频器ATV71 Plus柜式变频器,解决了传统卷扬主-从方案因机械耦合失败引起变频器故障而造成的休风、停产问题,提高了卷扬上料系统的稳定性,同时ATV71 Plus不对工厂电网产生谐波污染,实现了高炉的稳产高产和绿色节能。     

Design of multiple-input power converter for hybrid vehicles

This paper deals with designing and sizing of a multiple-input power electronic converter (MIPEC) to be used in an electric vehicle propulsion system that includes a fuel cell (FC) generator and a combined storage unit. The combined storage unit is composed by an ultracapacitors tank (UC) and a battery unit (BU). MIPEC is responsible for power-flow management on-board the vehicle for each mode of operation. Specifications for MIPEC designing come out from many considerations concerning traction drive and reference driving cycle, on-board power source and storage unit characteristics. However, to date sizing and configuration of both storage units and on-board generators are directly related to traction drive and driving profile (i.e., vehicle performances and characteristics) and no relation with power electronic interface is considered during preliminary design. Then, power electronic interface is selected in order to fit traction drive requirements with power source and storage unit characteristics; as a consequence converter mode of operation lacks of optimization, as well dynamic behavior and efficiency cannot be maximized. In this paper, MIPEC design and power source and storage unit selection are achieved at the same project stage according to traction drive requirements. Experimental results on 60-kW power electronic interface are presented.