hx_d3c电力机车辅助变流器控制策略研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文电力机车辅助变流器控制策略研究作者姓名李文番学科专业电气工程指导教师郝瑞祥副教授培养院系电气工程学院二零一五年三月硕士学位论文电力机车辅助变流器控制策略研究作者：李文番导师：郝瑞祥北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为

2、存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传速服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：々卞签字日期：年）月；签字日期：々夕年）月於日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文电力机车辅助变流器控制策略研究作者姓名：李文番学号：导师姓名：郝瑞祥职称：副教授学位类别：学术型学位级别：硕士学科专业：电气工程研究方向：电力电子变换器北京交通大学年月致谢本论文是在我的导师郝瑞祥副教授和王剑老师的悉心指导下完成的，两位老师对待学术问题一丝不苟、精益求精的作风令我获益匪浅，他们自身的人格魅

3、力和科研热情更是时刻熏陶、激励着我。老师的谆谆教导，让我知道了什么是学习，什么是研究，什么是生活，如何做人，如何做事，这是我研究生阶段最重要的收获，也是毕业课题顺利完成的重要保障，在此衷心感谢三年来两位老师对我的关心和指导，同时感谢所里帮助和关心过我的郑琼林教授、游小杰教授、杨中平教授、林飞副教授、张立伟副教授、李虹副教授、王琛琛副教授、刘建强副教授、郭希铮老师、李艳老师、孙湖老师、陈珂老师、何玮老师等。在本论文撰写过程中，实验室的师兄、师姐、师弟、师妹都给予我极大的帮助。在此衷心感谢李响博士、王堃博士、宋玉美博士

4、、张梓绥博士对我的帮助，感谢同班同学齐龙、刘宵瑞、管博、宋强、王亚峰、孙倩倩等人对我的帮助，感谢师弟李晋、龚泽宇、苏兆斌、黄佳佳、苟立峰、司夏河、辛洪亮、余世瑶等以及师妹张馨月、吴凡、杨晓楠等人对我的帮助。同时感谢北京交通大学电力电子研究所的贾鹏宇博士、张雅静博士、陈骞博士、李芳博士、梁美博士、邵天聪博士、柳少良、马浩宇、黄威博、李要乾、王蓓蓓、杜冬苓、周蕾、王文斌、付瑞清、张甫国、靳尚宇、赵亚杰、崔梅婷、皆星星、刘邵凯、魏远乐、王竞飞等师兄弟姐妹以及同窗好友，谢谢你们的关怀和帮助，与你们的交流相处是我扩展了眼界，

5、增长了见识，深深地祝福你们。感谢家人二十多年来的默默付出，在我感到迷茫的时候给我鼓励，他们是我努力拼搏的最大动力，也是我遇到困难的坚强后盾。最后，再次感谢所有关心和帮助过我的老师、同学、亲人和朋友，在这里表达我最真挚的感激之情和真诚的祝福。摘要摘要电力机车辅助变流器负责给所有辅助负载供电，保证机车辅助负载正常工作其性能至关重要，直接影响着电力机车的安全、可靠运行。本文研究并实现了电力机车辅助变流器控制策略。电力机车辅助变流器采用的拓扑结构形式，主要包括四象限脉冲整流器和逆变器两部分。本文对四象限脉冲整流器和逆变器进

6、行了建模分析，着重研究了四象限脉冲整流器主电路数学模型、工作原理和控制策略。四象限脉冲整流器采用电压外环调节器和电流内环比例谐振调节器的双环控制策略，逆变器采用基于坐标变换的双闭环控制。为了深入理解比例谐振调节器工作原理，本文对比例谐振调节器的传递函数进行了理论推导。鉴于网压同步信号对于四象限脉冲整流器的重要作用，本文对各种电网电压同步信号获取方法进行了深入的分析和比较，主要研究了基于二阶广义积分器的锁相环，并针对辅助变流器的实际情况，在二阶广义积分器的基础上得到能够抑制电网电压谐波并快速锁相的多二阶广义积分器锁相

7、环，研究了不同离散化实现方法对其性能的影响，并对其进行了仿真分析。仿真结果表明，所采用的锁相环能够在网压畸变的情况下快速获取网压同步信号。在理论研究和仿真分析的基础上，通过现场高压实验和低压实验对整个辅助变流器控制系统进行了实验验证。实验结果表明，所采用的控制策略拥有良好的动态性能和稳态性能，能够满足辅助变流器的控制要求。关键词：电力机车；辅助变流器；四象限脉冲整流器；比例谐振控制；同步信号二阶广义积分器；ABSTRACTABSTRACTTheelectriclocomotiveauxiliaryinverteri

8、sresponsibleforalltheauxiliaryloadpowersupplyandguaranteethenormalworkoftheauxiliaryload.Itsperformanceisveryimportantandaffectsthesafeandreliableoperationoftheelectriclocomotivedi