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用于磁浮供电的PWM整流器多重化运行研究

陆书文  
【摘要】: 目前上海磁浮牵引供电系统采用相控和不控整流方式获得直流电压,其特点是网侧功率因数低,谐波含量大。为此系统还增设了大容量的无功补偿和谐波滤波装置。采用PWM整流器取代传统的相控整流器,不仅可以减少网侧谐波含量、提高功率因数,而且还具有能量双向流动和动态响应快等优点。对此本课题对PWM整流器的原理特性、控制方案设计、多重化消谐控制以及在磁浮供电系统中的适用性进行了研究。 本文详细叙述了电压型四象限PWM整流器的主电路拓扑、工作原理和数学模型,给出了主电路参数的设计方法。针对磁浮供电系统特点,采用同步PI电流控制和空间矢量脉宽调制策略的PWM整流器控制方案,并完成控制系统的各个环节及其参数设计。在磁浮供电系统中的适用性研究则是主要从冲击负荷动态响应、制动能量回馈和电网电压调节三个方面来考虑。本文进一步对串联多重化PWM整流器系统的主电路构成、控制方式和谐波消除方法进行了研究。在理论分析和软件仿真基础上,研制小容量四重化系统样机,对串联四重化PWM整流器的控制性能进行了试验。 研究表明,串联多重化方式构成的PWM整流系统能够满足高速磁浮牵引供电系统应用的要求。采用该系统不仅有利于简化系统结构,降低系统成本,而且在增强系统控制性能、提高供电品质和有效利用电能等方面有着显著的优势。 图65幅,表3个,参考文献21篇。


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