大功率交流传动电力机车四象限整流器研究

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1、大连理工大学硕士学位论文大功率交流传动电力机车四象限整流器研究姓名：杨守君申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：王建国20050115摘要本文介绍了单相供电的电力机车在电气传动系统的整流过程中，为了提高电网侧的功率因数，对理想整流器进行分析，得出整流器的性能指标。通过对各种形式的单相二极管整流器、单相相控整流器的分析，得出其功率因数随电压变化的关系曲线，并对各个曲线进行对比分析，得出相控整流器的功率因数不会犬j：O．9。四象限整流器是电力机车交一直一交传动系统中的电源侧变流器。它具有很高的基波功率因数、较低的谐波电流干扰和优异的再生制动性能。本文对四象限整流器工作原理进行了

2、理论分析，得出四象限整流器升压原理和网侧电流的控制原理，并采用开关定时电路对四象限整流器的工作过程进行了详细的阐述，得出采用四象限整流器控制的电力机车网侧功率因数可以控制其接近于1．0的原理。为了进一步了解四象限整流器，对其性能指标进行了系统地分析。文章采用贝塞尔函数对谐波电压进行分析，得出各个凿波电压的函数曲线，并通过实际例子给出电压频谱图。对四象限整流器电流进行基波分析，得出机车功率与各个参数之间的关系。采用等幅值的方法对电流谐波进行分析，找出功率因数与电压、电流、调制比及载波比之间的关系，进一步得出与机车功率之间的计算公式。通过实际的应用对四象限整流器进行了参数的设计，文

3、章应用了实践中的一些经验数据，计算并确定出大功率交流电力机车四象限整流器装置的各个参数。最后通过实验数据验证四象限整流器的设计。关键词：四象限变流器；交流传动；逆变器；电力机车AbstractThispaperintroduceselectric10comotivewhichissuppliedbysingle—phasepowerintheprocessofelectricdrivesystemcommutated，inordertoincreasethepowerfactoroflineside，throughtheanalysisonidealrectifier,andc

4、oncludedtheperformanceindexofrectifier．Byanalyzingmultif01"111single．Dhasedioderectifierandsingle-phasephasecontrolledrectifier,SOgetstherelationcurvewhichpowerfactorchangewithvoltage．throughcontrastanalysisofeachcurve．andeducethatthepowerfactorofphasecontrolledrectifiercannotbe>0．9．Four-qua

5、drantrectifierjSthemainsideconverterofelectriclocomotiveAC．DC-ACdrivingsystem．ThereiShigherfi．mdamentalpowerfactor,lowerinterferenceofharmoniccurrentandoutstandingregenerativebrake．ThePapel"carriesouttheoreticalanalysisoffour-quadrantrectifier’Soperationalprinciple，andgetsvoltageincreasepn‘n

6、cipieandcurrentonlinesidecontrolprincipleoffour-quadrantrectifier,anddetailedlyexpatiatesksworkingprocessbyadoptedswitch·timingcircuit。SOthateduceselectivelocomotive1inesidepowerfactorwhichcontrolledbyfour．phaserectifierCancloseto1．0．Formoreunderstandingfour-phaserectifier,wesystematicallyan

7、alyzeitsperformancefigure．nlepaperanalyzesharmonicvoltagebyBessel’Sfunction，andgetsfunctioncurveofeachharmonicvoltage，andgivesvoltagefrequencyspectrumchartbypracticecase．1tanalyzesfundamentalwaveoffour-phaserectifier’scurrent，andgetrelationbetween1