城軌車輛三相四橋臂輔助逆變器研究.pdf

1、隨著城市軌道交通以及電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)列車輔助逆變電源系統(tǒng)的性能要求日益提高。采用三維空間矢量(3D-SVM)調(diào)制的三相四橋臂逆變器因其小體積、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、高直流電壓利用率和良好的不平衡負(fù)載處理能力等優(yōu)勢(shì)，很適合應(yīng)用在城軌車輛輔助供電系統(tǒng)。本文以軌道交通車輛應(yīng)用為目標(biāo)對(duì)三相四橋臂城軌輔助逆變電源系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。
　　論文首先對(duì)目前城軌輔助逆變電源系統(tǒng)應(yīng)用廣泛的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，比較各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)與不足，從而確定所研究

2、輔助逆變電源系統(tǒng)的拓?fù)漕愋?。歸納總結(jié)了三相四橋臂逆變器的發(fā)展歷程以及目前的應(yīng)用情況。對(duì)當(dāng)前流行的逆變器調(diào)制策略——正弦脈寬和電壓空間矢量脈寬調(diào)制分析比較，確定了本文重點(diǎn)研究的調(diào)制方法為三維空間矢量調(diào)制。
　　接著，基于相量和坐標(biāo)變換相關(guān)理論，推導(dǎo)了四橋臂逆變器拓?fù)涞臄?shù)學(xué)模型，分析三相逆變器不平衡的產(chǎn)生機(jī)理并提出控制思路。重點(diǎn)分析了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的電壓電流雙閉環(huán)PI控制策略原理，采用雙坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)正、負(fù)、零序電壓分離，電流前饋解耦提高

3、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。討論了靜止兩相坐標(biāo)系的準(zhǔn)比例諧振(PR)控制。系統(tǒng)分析了靜止坐標(biāo)系三維空間矢量調(diào)制的原理和具體實(shí)現(xiàn)方法。
　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)輔助逆變系統(tǒng)主電路及濾波電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，討論分析了參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程及方法，結(jié)合理論分析搭建仿真模型并通過(guò)Matlab/Simulink仿真平臺(tái)進(jìn)行閉環(huán)仿真，驗(yàn)證模型的正確性以及算法的有效性。文章闡述了所設(shè)計(jì)的數(shù)字控制系統(tǒng)的功能模塊組成，詳細(xì)介紹了FPGA+DSP為核心的系統(tǒng)控制板和外圍采樣調(diào)理電路及保