轨道交通无接触供电变流器研究

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1、国内图书分类号：TM464国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文笠姓专二零一四年五月密级：公开Class饰edhldex：rM“争U·D·c：肛¨SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONCONTACTLESPOWERCONVERTEROFRAILTRANSITGrade：2011Candidate：DengHuiwenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpeciality：PowerElectronicsandPowerDrivesSupervi

2、sor：AssociateProfessorWangYifeiMay．2014西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密d使用本授权书。(请在以上方框内打“妒)学位论文作者签名：砷鸯．缸指导老师签名：日期：叫{cl年岁月f'ao毅卟日期：◇口，争．J．／夕西南交

3、通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1)分析了无接触供电方式的基本原理，建立了单个接收线圈和多个接收线圈的数学模型和T型等效电路模型，并对模型进行了详细分析；2)针对电压型与电流型无接触供电变流器，分别对其进行分析对比，针对原、副边线圈漏感补偿，分析了8种补偿方式，并最终采用串联补偿的方式消除漏感对变流器的影响；3)根据T型电路模型搭建MATLAB／simulink仿真平台，分别针对单接收线圈和多接收线圈在不同负载情况下进行仿真，仿真结果有效地验证了理论分析的正确性；4)对实验平台进行搭建，对参数进行计算、器件进行选型。并设计完成

4、一款输出功率最大为lkW的实验平台，实验波形与仿真波形进行对比，符合理论分析。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：奔霆．叉日期：洲忻锏旧西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要城市轨道交通的列车通常采用的是接触受流方式给列车上的电机、空调、照明及其它设备进行供电。接触受流的供电方式存在一些弊端，诸如接触电火花、碳积、磨损

5、等问题。尤其是在某些特殊的应用场合，比如矿井中的矿车，接触电火花会产生爆炸等危险性事故。因此，无接触供电技术的显著特点得以体现，本文将其应用于轨道交通的列车供电。本文首先对无接触感应供电系统的工作原理进行介绍，并着重对无接触变压器进行理论研究，考虑到某些场合可能需要多个接收线圈，分析了多接收线圈模型的T型等效电路。其次，针对电流型和电压型无接触供电变流器，分别对两种变流器进行了详细介绍，并分析了两种变流器的应用场合与优缺点，结合本实验平台选择电压型无接触供电变流器。并对电压型变流器进行设计研究，分析得到无接触变压器的低耦合性，存在较大漏感，采用SS(原、副边串联)补偿方式抵

6、消漏感上的无功和电压降。当电路发生谐振，线圈两端电压与电流相位相同，从而实现了零电流关断，有效降低了开关损耗。利用MATLAB／simulink仿真软件对主电路进行仿真验证，本文仿真了单接收线圈和多接收线圈两种情况，并且仿真结果与理论分析一致。最后，对实验平台的搭建，完成器件选型及实验结果的调试。结合实验室的现有条件，本实验平台能够实现最大输出功率为lkW的无接触电能传输。关键词：轨道交通、电能传输、无接触供电变流器、电压型、松耦合、补偿方式西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractThetrainofurbanrailtransportationusually

7、adaptthewayofcontactingcurrent-receivingtopowerthemotor，airconditioner，lightingandotherdevices．Therearesomedisadvantagesincontactingcurrent—receivingpowermode，suchasspark，scurf,wearandSOon．Especiallyinsomespecialcases，forexamplethetramcarofmine，sparkmaycauseth