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轨道交通工程车电源系统设计研究

秦竹千  
【摘要】:在国家大力提倡绿色环保的背景下,现代城市地铁建设的日益发展,轨道交通工程车发挥的作用越来越大,这就对轨道交通工程车电源系统整体性能提出更高的要求。本文在广泛了解国内外各类工程车电源控制系统的基础上,重点介绍并研究了本课题设计的轨道交通工程车的电源系统,包括PWM变流器和DC-DC变流器。本文针对轨道交通工程车电源系统,主要完成的工作大致分为以下几个部分:首先,讲述了轨道交通工程车电源控制系统的发展历史,阐述了国内外工程车电源系统研究状况。此外,详细阐述了本文设计的工程车电源系统的工作原理和系统组成,分析了PWM变流器的数学模型和DC-DC变流器的数学模型及基本原理。其次,针对轨道交通工程车电源系统的关键技术,如PWM变流器的控制策略、常规锁相环、DDSRF-SPLL、虚拟磁链技术、DC-DC变流器的控制策略、蓄电池模型,进行了深入探讨和仿真验证。然后,介绍了工程车电源系统的硬件电路,对功率电路和控制电路做了具体的阐述,并介绍了本系统使用的两款控制芯片TMS320F28335和dsPIC5015。基于此分析了软件设计中的数字化技术和相应程序流程图。最后,基于轨道交通车平台,对高频PWM变流器能量双向流动、控制电源110V DC-DC变流器能量双向流动、制动电路进行实验验证。通过分析仿真与实验结果,证明了整个电源系统的可行性和科学性。


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