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《大连交通大学》 2010年
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交直电力机车辅助电源单相变三相技术研究

祖健  
【摘要】: 由于生活、工作的环境中一般只有单相交流电源,使那些要三相电源的电气设备的使用受到限制。目前我国电力机车上附属电源的单相变三相惯用劈相机,是电力机车的专用装置。供电时,电压波动范围大、三相电压和电流不对称等,使辅助电机工作在三相不对称,且非额定、非正弦电压下,致使损坏率较高。对于任意对称三相负载,移相技术可以轻松地从单相交流电源获得三相对称交流电压,结构简单、成本较低、利于运输和控制,有广泛的应用前景。如何在同一移相电路中控制输出对称三相电压对不同负载供电,是值得深入研究的问题。 文章比较分析了劈相机技术与移相技术优缺点:证明了运用移相控制技术可以实现单相电源向对称三相负载进行供电的原理,并论证了可以针对不同负载连续可调地输出对称三相电压的可行性.通过对不同功率因数角负荷的分析,得出了0φ60、60φ90和φ=60时不同的单相变三相电路模型。阐述晶闸管控制电抗器(TCR)阻抗可控可变的性质,详细计算得到控制参数。在单、三相变换电路中采用对移相元件并联TCR的方法,使电路的输出对应于不同对称负载都可以输出对称的三相交流电。并将此技术应用于交-直型电力机车上,设计了优化的移相控制电路,根据负载大小及功率因数自动调节无功元件,实现三相输出电压连续可调。文章针对SS4型车载三相负荷进行原理分析研究,提出常规、制动运行状况下,采用连续可调移相技术对车载辅助电机供电的可行方案。分析结果显示此方法正确、可行,为交-直型电力机车车载三相电源的技术改造提供参考。 利用Matlab/Simulink中的电力系统模块构造了简易移相仿真电路。对本文进行的理论分析及设计结果进行了仿真验证。仿真结果表明所提出的方案有很好的移相效果,控制系统响应速度也较快。文章最后提出了几种减小谐波的方式,分段TCR法简单有效,最适合本文的电路。
【学位授予单位】:大连交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U264.56

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