电力电子与电力牵引研究所介绍

1历史沿革 为了配合我国第一条电气化铁路建设和电力机车的制造,1958年成立了电气化工程系,专门从事电力机车电传动系统的教学研究工作。1984年成立变流技术（电力电子）科研室,1997年在变流技术科研室的基础上成立了电能变换研究所。     

基于LCL滤波的大功率三相电压型PWM整流器

三相电压型PWM整流器,交流侧采用LCL滤波器,在满足谐波标准时可以大幅减小电感量。本文首先分析了采用LCL滤波器时系统数学模型及控制算法,然后根据IEEE-519标准要求的电流谐波限制条件,利用SVPWM调制方式产生的谐波电压幅值进行迭代运算来计算LCL滤波器参数,同时从离散域分析了采用无源阻尼时系统的稳定性。在此基础上,本文研制了一台500kW三相电压型PWM整流器样机,实验结果验证了上述分析方法的有效性。     

方波工况下牵引电机参数不准对矢量控制性能的影响

针对电力机车牵引电机在方波控制方式下电机电压失去调节能力,造成传统的矢量控制算法失效的问题,采用一种基于电流开环控制的改进型矢量控制方案。在此基础上,针对牵引电机参数不准对改进型矢量控制性能的影响,包括转子时间常数估算误差与定向角度误差,电机磁链和实际输出转矩之间的关系,定向角度误差与电机实际d,q轴电压之间的关系以及电机互感估算误差对控制性能的影响等进行详细的理论分析,从而可以为研究方波下改进型矢量控制的磁场定向角度校正措施提供一定的参考依据。仿真和实验结果证明了理论分析的正确。     

飞轮储能电源中电力电子变换器的设计与实现

针对飞轮储能电源所涉及的电力电子变换器进行研究与设计,基于碳纤维复合材料飞轮以及高速永磁同步电机搭建试验样机,并进行样机的加速储能与降速释能实验,通过系统能量双向流动的电动／发电运行控制,验证所提出的设计方案与控制算法的可靠性。     

单片机SPI通信中数据流的同步问题研究

详细介绍串行同步通信的特点,说明如何通过硬件设计和软件纠错来确保数据流的同步;给出一种纠正数据偏移的方法,并以数字信号处理器TMS320LF2407A与单片机MSP430F135之间的SPI通信为例进行说明.     

一种可抑制输入不平衡的五电平注入式电流源型整流器

三相输入电压不平衡现象严重影响了多脉波整流器的正常工作,使网侧电流引入大量低次谐波。五电平注入式电流源型整流器拓扑通过规律性地切换四组注入开关器件,改变了注入支路平波电感端电压的分布,进而抑制了输入电压不平衡对系统电流谐波的影响。首先,分析了五电平注入式电流型整流器的工作原理,通过比较3种注入电路脉冲组合序列,指出采用组内循环脉冲可以有效减小注入电感的纹波电流幅值;其次,研究了拓扑对三相输入电压不平衡的抑制机理,并从系统等效容量的角度研究了本拓扑的优势;最后,通过仿真与实验证明了分析的有效性。     

一种改进的级联H桥整流器直流电压平衡策略

直流电压平衡策略是级联整流器控制中一个重要的组成部分。比例式脉冲补偿平衡策略是一种典型的电压平衡策略,它可以较好地实现特定工况下的直流电压平衡,但是其平衡效果会受到负载电流大小影响,在不同负载工况下难以自适应。基于这种比例式脉冲补偿平衡策略,通过对电路模型进行分析,提出一种改进电压平衡策略,将负载电流引入调节范围,使整流器在不同负载工况下都能很好地实现直流电压平衡。仿真和实验验证了改进电压平衡策略的有效性。     

大功率电力牵引控制系统硬件在回路实时仿真

硬件在回路仿真可以有效地对电力牵引驱动控制器进行各种条件特别是极限、故障条件下的测试。本文采用dSPACE实时仿真器对大功率电力牵引驱动控制系统进行硬件在回路仿真,建立了电力牵引驱动系统的实时模型,采用双线性插值方法解决了由于固定仿真步长内发生的离散开关事件引起的误差。实时仿真与系统实验对比结果验证了实时仿真系统的有效性和可信度,在开发和测试阶段可以代替实际逆变器和电机进行实时闭环测试。     

基于2SD106的IGBT驱动电路设计与应用

IGBT驱动电路的关键是驱动保护电路设计，良好的驱动电路必须保证IGBT的开关损耗量尽可能小。在IGBT承受短路电流时，如能实现可靠关断，则可以保护IGBT。