新型直流牽引供電系統(tǒng)可靠性技術(shù)的研究.pdf

1、現(xiàn)有直流牽引供電系統(tǒng)中二極管整流方案能量單向流動(dòng)的缺點(diǎn)，使得列車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的回饋能量被大量浪費(fèi)，因此需引入新型能饋式供電裝置。但新裝置如何在現(xiàn)有供電體系中發(fā)揮其效能、保證可靠性是其研制中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本論文以此為出發(fā)點(diǎn)，計(jì)算了符合供電系統(tǒng)要求的系統(tǒng)容量；討論了整流裝置的電磁兼容問(wèn)題，并提出了一系列電磁兼容設(shè)計(jì)方案；在研究了新型供電系統(tǒng)整流開(kāi)關(guān)器件IGBT的各種特性之后，研制了一種帶有短路保護(hù)功能的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，具體研究?jī)?nèi)容如

2、下： 本文在對(duì)現(xiàn)行軌道交通供電系統(tǒng)進(jìn)行了總體分析之后，總結(jié)了二極管整流直流供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要求，從中吸取同樣適用于新型直流供電系統(tǒng)的部分。同時(shí)比較了新型供電系統(tǒng)與二極管整流供電系統(tǒng)的異同，提出了新型供電系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原則。在此原則下，研究了新型供電系統(tǒng)主電路中一次設(shè)備的選擇方式，計(jì)算了變壓器可靠運(yùn)行的容量，提出了主回路中開(kāi)關(guān)器件選取原則和各個(gè)設(shè)備的選擇參數(shù)計(jì)算方法。最后研究了整個(gè)系統(tǒng)的接地方案，并提出了針對(duì)新型供電系統(tǒng)的接地方案

3、。 從IGBT器件的結(jié)構(gòu)和特性出發(fā)，從理論上分析了IGBT器件各部分雜散參數(shù)對(duì)IGBT開(kāi)關(guān)性能的影響，在此基礎(chǔ)上，對(duì)大功率IGBT的開(kāi)關(guān)特性進(jìn)行了研究；在對(duì)現(xiàn)有IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路中的電源方案、隔離方案、故障檢測(cè)方案和故障關(guān)斷方案進(jìn)行全面的比較后，研制了一種大功率IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。其中包括一種適用于緊湊空間的小型化驅(qū)動(dòng)電源，給出了驅(qū)動(dòng)模塊邏輯電路，采用了軟降柵壓的短路保護(hù)措施，并且僅在開(kāi)通瞬間設(shè)置保護(hù)盲區(qū)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本

4、驅(qū)動(dòng)電路能夠很好的實(shí)現(xiàn)正常驅(qū)動(dòng)、故障檢測(cè)以及短路保護(hù)等功能。 最后，對(duì)整流柜內(nèi)的電磁兼容性方案的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。從電磁干擾源出發(fā)，研究了主電路中雜散電感的計(jì)算方法，設(shè)計(jì)了主電路低感母排結(jié)構(gòu)，以電磁場(chǎng)理論為基礎(chǔ)，分析推導(dǎo)了四種典型連接回路的線(xiàn)路電感，給出了導(dǎo)線(xiàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時(shí)不同連接回路的單位長(zhǎng)度電感曲線(xiàn)。并在此基礎(chǔ)上給出了直流母排結(jié)構(gòu)的電感量計(jì)算，在分析了四種典型回路對(duì)空間電磁干擾影響后，從理論上說(shuō)明了在功率變換器設(shè)計(jì)中采用的連接