地鐵主傳動系統(tǒng)牽引逆變器的研究.pdf

1、地鐵主傳動系統(tǒng)由牽引逆變器、微機控制驅(qū)動裝置、牽引電動機等部件組成。 實施地鐵主傳動系統(tǒng)設(shè)備國產(chǎn)化，其工程意義不僅在于能有效降低主傳動設(shè)備自身投資，還有助于“確保全部軌道車輛和機電設(shè)備的平均國產(chǎn)化率不低于70％” 總體目標的實現(xiàn)，加快地鐵設(shè)備國產(chǎn)化進程，促進我國地鐵健康快速發(fā)展。 首先，本文說明了地鐵主傳動系統(tǒng)的現(xiàn)狀，指出了我國目前地鐵牽引逆變器主要采用VVVF 的兩電平逆變器，地鐵主傳動系統(tǒng)的控制方法有滑差頻率

2、控制、轉(zhuǎn)子磁場定向的旋轉(zhuǎn)矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制等控制方法。本文對定子磁場定向的直接轉(zhuǎn)矩控制方法進行了分析，指出了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制存在轉(zhuǎn)矩脈動大、輸出電壓波形效果差等缺點。 其次，為了改善地鐵主傳動系統(tǒng)的傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的缺陷，將三電平逆變器技術(shù)和直接轉(zhuǎn)矩控制相結(jié)合，應(yīng)用到地鐵主傳動系統(tǒng)中，有效改善了系統(tǒng)的運行性能。三電平逆變器較兩電平逆變器具有輸出波形好、脈沖頻率低、對器件耐壓要求低、輸出的諧波分量低等優(yōu)點。目前，三電平的牽引

3、逆變器在日本和德國的地鐵車輛中均已應(yīng)用。直接轉(zhuǎn)矩控制具有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快以及對參數(shù)魯棒性能好等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于異步電動機的調(diào)速系統(tǒng)。本文提出一種三電平異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）系統(tǒng)，將磁鏈劃分為12 區(qū)間，通過定子磁鏈觀測和轉(zhuǎn)矩計算，就可以得到使磁鏈為圓形的18 個電壓矢量。本文在三電平逆變器供電牽引異步電動機基礎(chǔ)上有效地實現(xiàn)了基于18 矢量法的DTC 系統(tǒng)控制策略，輸出側(cè)電壓、電流的諧波問題得以明顯改善。 最后，