DC1500V供電的地鐵輔助電源系統(tǒng)的研究.pdf

1、在以電力驅(qū)動的城市地鐵和輕軌機(jī)車中，輔助電源系統(tǒng)是其重要的組成部分，擔(dān)負(fù)著除牽引系統(tǒng)主電路以外的各種設(shè)備的供電任務(wù)。本文以實際項目為依托，以直-交間接逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，提出了總功率為160kW輔助電源的一整套完整設(shè)計方案，并對系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行了詳細(xì)的理論研究和實驗驗證。
　　 本文分析了常用的輔助電源的拓?fù)湓O(shè)計方案，并在分析的基礎(chǔ)上選擇直-交間接式拓?fù)浞桨?，從功能和實際結(jié)構(gòu)兩方面詳細(xì)介紹了整個方案的構(gòu)成，并對全橋變換器的數(shù)學(xué)模型

2、進(jìn)行了詳細(xì)分析。針對逆變器母線電壓、充電機(jī)輸出電壓和電流、逆變器輸出交流電壓分別提出了獨(dú)立的閉環(huán)控制方案，對于全橋變換器的移相控制方法設(shè)計了基于TMS320LF2407的單DSP移相PWM波形生成方法，同時也介紹了三相逆變器的空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）算法。為保證輔助電源可靠穩(wěn)定的工作，方案設(shè)計了完善的故障檢測及保護(hù)系統(tǒng)，本文分別介紹了全橋變換器、逆變器、充電機(jī)等各自的過壓、過流保護(hù)，以及構(gòu)成功率電路的IGBT開關(guān)管的保護(hù)系統(tǒng)。方案

3、遵從模塊化的設(shè)計思路將輔助電源分割成全橋變換器、三相逆變器、充電機(jī)三大部分，分別介紹了信號采集處理、控制信號輸出處理、IGBT驅(qū)動電路等電路的設(shè)計，并給出了主功率電路的元件參數(shù)的設(shè)計以及變壓器和濾波器的設(shè)計方法。對輔助電源的通訊系統(tǒng)，以及廣泛使用于機(jī)車上的多功能車輛總線（MVB）也做了詳細(xì)的介紹。本文最后給出了在一臺160kW工程樣機(jī)上進(jìn)行的相關(guān)實驗的實驗波形以及實驗數(shù)據(jù)，證實了本文提出的設(shè)計方案能夠滿足輔助電源的設(shè)計要求，并且具有良好