电气毕业论文7

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目 录

摘要 .................................................. III ABSTRACT .............................................. IV 第1章 绪论 ............................................ 1 1.1 电力机车的发展历史 ............................... 1 1.1.1 国外电力机车发展概况 ......................... 1 1.1.2、中国电力机车发展概况 .......................... 2 1.2 交-直-交牵引系统的构成及特点 ...................... 3 1.3 课题研究的背景及意义 .............................. 4 1.4 论文主要的工作 .................................... 5 第2章 逆变器的主电路 .................................. 6 2.1 逆变器主电路结构设计 ............................... 6 2.2 功率开关器件的选择 ................................ 7 第3章 逆变器的控制技术 .............................. 9 3.1 SPWM的特点与原理 ................................ 12 3.2 空间电压矢量SVPWM ............................... 14 3.2.1 SVPWM 的基本原理 ............................. 14 3.2.2 逆变器输出电压矢量和正六边形磁链轨迹控制 ..... 16 3.2.3 电压空间矢量的合成方法 ....................... 18 3.3.4 SVPWM矢量组合模式的选择 ...................... 19

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第4章 逆变器控制仿真 ................................. 22 4.1 器件介绍及参数设置 ............................... 24 4.2 基于SPWM的逆变器仿真 ............................ 33 4.3 电压空间矢量SVPWM ............................... 35 4.4 减少低次谐波的方案 ............................... 38 4.4.1 增加开关频率 ................................. 38 4.4.2 加入滤波电抗 ................................. 41 4.5 比较总结 ......................................... 43 第5章 结论 ........................................... 45 5.1 全文总结 ......................................... 45 5.2 下一步的工作思考 ................................. 45 参考文献 ............................................... 46 致谢 ................................................... 47

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交—直—交电力机车逆变器PWM调制

摘要

电力机车由牵引电动机驱动车轮的机车。交—直—交牵引系统比其它牵引传动系统具有良好的牵引和制动性能、良好的黏着利用和防空转性能、电机功率大、质量轻、体积小、功率因数高、谐波干扰小、操作简便、维修工作少、易于标准化、通用化和模块化等优越性。因此交—直—交电力机车已成为目前应用最广泛的电力机车。

逆变器在整个牵引系统中起到把直流电逆变成为三相交流电的作用，供给电动机运行，它对整个牵引系统是否能正常运行起到重要作用。但是对于交—直—交电力机车这种大功率场合，由于逆变器的的开关频率较低，将会产生很大的低次谐波，轻则影响系统的性能，重则将导致整个调速系统的控制失败，因此需要对其进行PWM调制。PWM调制作为交流调速系统的一个关键环节，其设计的优劣直接关系到系统的性能。

关键词：电力机车、交—直—交电力机车、PWM调制

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AC - DC - AC Electric Locomotive PWM modulation

Abstract

Electric locomotive traction motor drive the wheels of the locomotive. AC-DC-ACtraction drive system, traction than the other good traction and braking performance, good adhesion properties of the use and anti-stall, motor power, light weight, small size, high power factor, harmonic disturbance, the operation simple, low maintenance, easy-to-standard, generic and modular and other advantages. Therefore, AC - DC - AC electric locomotive has become the most widely used electric locomotives.

Inverter in the DC traction system played the role of three-phase AC inverter into the supply motor is running, it is the traction system can play an important role in normal operation. But for AC - DC - AC power for electric locomotive that occasion, the inverter switching frequency islow, will have a lot of low-order harmonics, ranging from the performance of the system, re-adjustment will cause the entire speed control of the system failed, so it needs to be PWM modulation. AC Speed Control System PWM modulation as a key link in the merits of its design is directly related to system performance.

Key words: electric locomotives, AC - DC - AC electric locomotive, PWM modulation

IV

河北机电职业技术学院毕业设计（论文）

第1章 绪论

电力机车由牵引电动机驱动车轮的机车。电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车给，所以是一种非自带能源的机车。电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。使用电力机车牵引车列，可以提高运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力

1.1 电力机车的发展历史

1.1.1 国外电力机车发展概况

从供电网电流制来看，电力牵引经历了从直流制（1.5KV或3KV）到单相低频交流（15KV,50/3HZ或11KV,25HZ），再到单相工频交流（25kv，50hz或60hz，个别20kv和50kv）3个主要发展阶段。电力机车也随之由直流制机车发展到交流机车和多流制机车。采用直流制的国家主要有日本、法国、意大利等；采用单相低频交流制的国家主要有德国、瑞典、奥地利、挪威和美国；采用单相工频交流制的国家有法国、日本、印度、英国等。

从主电路系统的特点可以看出电力机车最近几十年来的发展过程。20世纪70年代以前，直流电力机车普遍采用直流牵引电动机和高压侧调压开关调压系统；低频交流电力机车几乎全部采用单相交流整流子牵引电动机高压侧调压开关系统。工频交流电力机车主要采用水银整流器或硅整流器与脉流牵引电机和高压侧或低压侧开关调压系统。

20世纪70年代开始，随着大功率晶闸管及电力电子技术的发展，直流电力机车逐渐采用斩波调压；单相工频整流器电力机车逐步被晶闸管相控电力机车取代；在采用交流制的国家中，以瑞典为代表，包括奥地利，着重发展晶闸管相控电力机车，而德国和瑞士再使用少量相控机车的同时。着力发展三相交流传动电力机车。

在80年代，一方面，直流斩波机车和交流相控机车技术得到进一步完善和发展。另一方面。以1979年问世的第一台E120型交流传动电力机车（原联邦德国BBC公司制造）为转机，三相交流传动电力机车在德国第一些国家投入运营并得到迅速发展。

从80年代末90年代初开始，世界上特别是西欧和日本，随着既有电力机车的更新换代和高速铁路的蓬勃发展，电力机车的研制 …… 此处隐藏：2366字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……