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车网耦合下高速铁路牵引网谐波谐振特性研究 被引量:33
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作者 冯晓云 +1 位作者 林轩 王青元 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期54-64,共11页
为分析车网电气耦合关系对高速铁路牵引网谐波谐振特性的影响,基于正弦切割数学模型分析了高速列车四象限变流器脉冲波产生的机理;结合双边傅里叶级数与贝塞尔函数,推导出流入高速列车谐波负荷电流的计算公式,并提出了考虑车网电气耦合... 为分析车网电气耦合关系对高速铁路牵引网谐波谐振特性的影响,基于正弦切割数学模型分析了高速列车四象限变流器脉冲波产生的机理;结合双边傅里叶级数与贝塞尔函数,推导出流入高速列车谐波负荷电流的计算公式,并提出了考虑车网电气耦合关系的诺顿谐波负荷模型。分别基于电流源与诺顿谐波负荷模型对牵引网进行谐波谐振模态分析,结果表明车网耦合关系影响牵引网谐波谐振特性。考虑车网耦合关系,进一步研究了列车运行于不同模式、位置及多车运行时谐波谐振频率的变化规律。最后讨论在分区所、自耦变压器所与变电所分别并联容性、感性与阻性元件对牵引网谐波谐振频率的影响。 展开更多
关键词 牵引网 高速列车 谐波负荷模型 车网耦合 谐波谐振
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牵引网与交直交列车耦合系统谐波谐振特性仿真研究 被引量:30
2
作者 冯晓云 +1 位作者 林轩 王青元 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第16期2736-2745,共10页
为考察牵引网与交直交列车耦合系统谐波谐振特性,基于列车四象限变流器的工作机理,搭建牵引网与交直交列车耦合谐波谐振分析模型;分析耦合系统谐振产生的机理及谐振频率与危害度的影响因素。基于Matlab/Simulink搭建了牵引网与列车负荷... 为考察牵引网与交直交列车耦合系统谐波谐振特性,基于列车四象限变流器的工作机理,搭建牵引网与交直交列车耦合谐波谐振分析模型;分析耦合系统谐振产生的机理及谐振频率与危害度的影响因素。基于Matlab/Simulink搭建了牵引网与列车负荷联合仿真系统,仿真分析谐振对网压的影响;针对联合仿真系统,提出一种谐振频率辨识方法;基于该方法,针对列车不同功率、不同位置、不同运行工况,仿真分析耦合系统谐振频率的变化规律。仿真研究结果表明:本文建立的耦合谐波谐振分析模型能有效分析牵引网与列车耦合系统的谐波谐振机理与特性;联合仿真系统可用于深入研究谐振对耦合系统的影响,为有效降低谐振危害提供思路。 展开更多
关键词 谐波谐振 谐振频率辨识 耦合系统 牵引网 交直交列车
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制动利用率对高速列车节能操纵策略的影响 被引量:18
3
作者 冯晓云 +2 位作者 王青元 王鹏玲 李金键 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期13-19,共7页
基于高速列车最小能耗计算模型,利用庞特里亚金极大值原理分析出最大牵引、匀速、惰行与最大制动4种操纵策略的应用是高速列车节能运行的必要条件。在此基础上,研究制动利用率对节能操纵策略的影响,针对国内既有高速列车制动利用率较低... 基于高速列车最小能耗计算模型,利用庞特里亚金极大值原理分析出最大牵引、匀速、惰行与最大制动4种操纵策略的应用是高速列车节能运行的必要条件。在此基础上,研究制动利用率对节能操纵策略的影响,针对国内既有高速列车制动利用率较低的特点,确定既有高速列车节能操纵策略,并通过启发式算法离线求解得到各操纵策略转换点。验证了本文所利用牵引计算和能耗计算模型的正确性;在此基础上,以国内某高速线路和高速列车为例,对本文提出的既有高速列车节能操纵策略进行仿真验证,量化分析发现:当运行时间增加约2.1%,若制动利用率为0,最高可节约5.05%的能量,随着制动利用率的提高,能量节约率逐渐下降,当制动利用率接近1时,本文所提出的节能操纵策略已不再适用。 展开更多
关键词 高速列车 节能操纵策略 制动利用率
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电动车组牵引传动系统的实时仿真研究 被引量:14
4
作者 马志文 +2 位作者 韩坤 冯晓云 仝力 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期94-101,共8页
通过分析某电动车组牵引传动系统的结构和工作原理,基于Simulink建立包含牵引变压器、四象限变流器、中间直流回路、PWM逆变器和牵引电机5个子模型的牵引传动系统离散数学模型,并联合dSPACE实时仿真器建立包含虚拟牵引传动系统、牵引控... 通过分析某电动车组牵引传动系统的结构和工作原理,基于Simulink建立包含牵引变压器、四象限变流器、中间直流回路、PWM逆变器和牵引电机5个子模型的牵引传动系统离散数学模型,并联合dSPACE实时仿真器建立包含虚拟牵引传动系统、牵引控制器和接口箱的牵引传动系统实时仿真平台,以模拟电动车组运行时的牵引传动系统,并首次通过虚拟司控台和电动车组中央控制系统,模拟牵引传动系统对司机操纵的响应。利用该实时仿真平台对牵引控制器车载程序进行测试,得到的牵引特性曲线与给定的牵引特性曲线基本一致,牵引和制动工况下的四象限变流器和牵引电机的电压和电流也满足牵引和制动控制的要求,表明所建立的牵引传动系统实时仿真平台能够较准确地模拟实际电动车组牵引传动系统的运行,平台中的虚拟牵引传动系统可代替实际传动系统用于电动车组牵引控制器的研究及测试。 展开更多
关键词 电动车组 牵引传动系统 离散数学模型 实时仿真平台 车载程序
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高速列车高次谐波负荷建模方法 被引量:10
5
作者 冯晓云 宋文胜 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期92-99,共8页
为研究高速列车高次谐波负荷模拟方法,基于正弦切割数学模型分析了高速列车四象限变流器脉冲波产生的机理,理论推导出对应不同采样技术负荷电流高次谐波频谱计算公式,进而提出了一种新的高速列车高次谐波负荷建模方法。以CRH3为例,将时... 为研究高速列车高次谐波负荷模拟方法,基于正弦切割数学模型分析了高速列车四象限变流器脉冲波产生的机理,理论推导出对应不同采样技术负荷电流高次谐波频谱计算公式,进而提出了一种新的高速列车高次谐波负荷建模方法。以CRH3为例,将时域仿真与现场试验得到的负荷电流数据进行傅里叶分解,得到的负荷电流谐波频谱分别与模型计算结果进行了对比,结果证明了所提负荷建模方法的正确性与精确性。进一步分析了四象限变流器多重化对负荷电流谐波频谱的影响以及非合理高次谐波产生的原因,以四重化四象限变流器为例,分别对正常工况与故障工况下负荷电流谐波频谱进行了计算与对比。 展开更多
关键词 高速列车 谐波分析 正弦切割模型 建模 多重化
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基于载波脉宽调制技术的牵引整流器谐波特性分析方法 被引量:10
6
作者 冯晓云 +1 位作者 张杰 宋文胜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期21-31,共11页
为研究高速铁路谐波负荷形成的机理及影响因素,基于简化的正弦切割模型,解释了基于载波脉宽调制技术(CBPWM)的工作机理;结合经典双边傅里叶级数与贝塞尔函数,推导出高速列车牵引传动系统CBPWM单相整流器H桥交流电压的谐波频谱计算公式... 为研究高速铁路谐波负荷形成的机理及影响因素,基于简化的正弦切割模型,解释了基于载波脉宽调制技术(CBPWM)的工作机理;结合经典双边傅里叶级数与贝塞尔函数,推导出高速列车牵引传动系统CBPWM单相整流器H桥交流电压的谐波频谱计算公式。进一步分析死区对正弦切割模型的影响,建立起考虑死区的统一正弦切割模型。在此基础上,推导出死区附加谐波频谱理论计算公式,量化分析了死区对基波与谐波含量的影响。以某高速列车牵引传动系统为例,分别基于纯数字仿真与硬件半实物实验验证了统一正弦切割模型的精确性与正确性。 展开更多
关键词 载波脉宽调制技术 单相整流器 正弦切割模型 死区 附加谐波
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考虑列车追踪的自动驾驶控制算法 被引量:7
7
作者 王鹏玲 王青元 +2 位作者 马磊 冯晓云 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1045-1051,共7页
为了研究追踪列车安全、平稳的操纵策略,在分析列车间相互纵向动力学关系的基础上,提出了列车追踪模型.列车在不同情况下控制目标有所不同:单独运行模式下以最优速度模式曲线运行,追踪运行模式下保证安全追踪间隔运行.为了实现不同的控... 为了研究追踪列车安全、平稳的操纵策略,在分析列车间相互纵向动力学关系的基础上,提出了列车追踪模型.列车在不同情况下控制目标有所不同:单独运行模式下以最优速度模式曲线运行,追踪运行模式下保证安全追踪间隔运行.为了实现不同的控制目标,采用模型预测控制的分层结构,结合二次型优化算法实现最优列车速度控制.以CRH2型列车、武广线为例验证该模型的有效性.仿真结果表明,本文方法可使追踪列车安全性得到有效提高,且当使加速度控制在-0.75~0.5 m/s2之间,加加速度控制在-0.5~0.5 m/s3之间时,乘车舒适性得到了有效的保障. 展开更多
关键词 列车自动控制 模型预测控制 列车追踪
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磁悬浮旋转机械振动稳定性实例研究 被引量:5
8
作者 周瑾 +1 位作者 董继勇 金超武 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期635-640,686,共7页
为了准确评价磁悬浮旋转机械振动的稳定性,有效控制磁悬浮转子振动、提高系统稳定性,提出应用ISO14839标准对磁悬浮旋转机械的振动稳定性进行评价和分析.对ISO14839标准中的振动位移和稳定裕度内容进行介绍,以一磁悬浮轴承转子实验台为... 为了准确评价磁悬浮旋转机械振动的稳定性,有效控制磁悬浮转子振动、提高系统稳定性,提出应用ISO14839标准对磁悬浮旋转机械的振动稳定性进行评价和分析.对ISO14839标准中的振动位移和稳定裕度内容进行介绍,以一磁悬浮轴承转子实验台为例,应用ISO14839标准评价实验台振动位移和稳定裕度等级,分析系统的振动问题和不稳定因素,提出相应的解决方案.实例结果分析得到,实验台振动位移水平为A等级,稳定裕度水平为B等级,验证了ISO14839标准的合理性. 展开更多
关键词 磁悬浮轴承 旋转机械 ISO14839标准 振动稳定性 稳定裕度
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电动车组交流传动系统的硬件在回路实时仿真研究 被引量:5
9
作者 马志文 李伟 +1 位作者 韩坤 《铁道机车车辆》 北大核心 2011年第2期1-5,共5页
以某型电动车组交流传动系统为例,建立了基于MATLAB/SIMULINK的牵引主回路仿真模型,引入半实物实时仿真技术,建立了基于"实际牵引控制装置+dSPACE仿真器"模式的硬件在回路实时仿真测试系统,可为我国高速动车组交流传动系统的... 以某型电动车组交流传动系统为例,建立了基于MATLAB/SIMULINK的牵引主回路仿真模型,引入半实物实时仿真技术,建立了基于"实际牵引控制装置+dSPACE仿真器"模式的硬件在回路实时仿真测试系统,可为我国高速动车组交流传动系统的设计及验证提供良好的技术支撑。 展开更多
关键词 硬件在回路 实时仿真 交流传动系统 电动车组
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磁悬浮离心式压缩机的推力轴承喘振控制 被引量:5
10
作者 唐茂 周瑾 《自动化仪表》 CAS 2017年第5期15-19,共5页
压缩机等流体机械在流量减少到一定程度时会发生喘振。针对传统喘振控制方法结构复杂、响应慢、存在功率损失等缺点,提出了一种新的喘振控制方法。通过磁悬浮推力轴承改变压缩机叶轮的叶顶与压缩机蜗壳之间的叶尖间隙,进行喘振控制。通... 压缩机等流体机械在流量减少到一定程度时会发生喘振。针对传统喘振控制方法结构复杂、响应慢、存在功率损失等缺点,提出了一种新的喘振控制方法。通过磁悬浮推力轴承改变压缩机叶轮的叶顶与压缩机蜗壳之间的叶尖间隙,进行喘振控制。通过正弦和方波参考信号跟踪,采用悬浮于不同位置的干扰信号扫频试验,验证了基于控制算法的磁悬浮控制能够满足改变叶尖间隙所需要的位置跟踪性能和悬浮于不同位置的稳定性。设计了基于质量流量反馈控制和基于输出压力反馈控制的控制策略,并进行仿真验证。结果表明:变叶尖间隙喘振控制能够有效起到喘振抑制作用,扩大压缩机稳定运行范围,为磁悬浮流体机械的喘振控制开辟了一个新的方向。 展开更多
关键词 离心式压缩机 磁悬浮轴承 叶尖间隙 喘振控制 位置跟踪
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电力机车直接转矩控制策略的研究 被引量:4
11
作者 陈春阳 韩坤 《铁道机车车辆》 北大核心 2010年第3期37-39,共3页
传统的直接转矩控制算法,限制了电力机车在低速段的控制性能。介绍了一种基于定子磁链定向的直接转矩控制算法,并结合三电平逆变器SVPWM调制算法,有效减小了转矩的波动,降低了电流谐波的含量,提高了电力机车的控制性能。通过仿真比较,... 传统的直接转矩控制算法,限制了电力机车在低速段的控制性能。介绍了一种基于定子磁链定向的直接转矩控制算法,并结合三电平逆变器SVPWM调制算法,有效减小了转矩的波动,降低了电流谐波的含量,提高了电力机车的控制性能。通过仿真比较,证明了该方法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 直接转矩控制 三电平 空间矢量调制
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列车运行与牵引供电耦合仿真研究 被引量:4
12
作者 李金键 林轩 +1 位作者 李跃宗 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第4期163-168,共6页
为研究分析高速铁路牵引供电系统与列车运行之间的相互影响,建立高速铁路牵引供电系统与列车运行分布式耦合仿真系统,利用HLA(High Level Architecture)体系架构,通过分析网压对列车功率发挥的影响,搭建其系统框架;分别建立高速铁路牵... 为研究分析高速铁路牵引供电系统与列车运行之间的相互影响,建立高速铁路牵引供电系统与列车运行分布式耦合仿真系统,利用HLA(High Level Architecture)体系架构,通过分析网压对列车功率发挥的影响,搭建其系统框架;分别建立高速铁路牵引供电系统与列车运行数学模型;设计考虑耦合迭代的牵引供电潮流计算和具有网压过低检测反馈机制的列车操纵策略;并分别以列车运行与牵引供电系统为邦元,基于HLA分别开发其对象类、交互类,结合HLA时间管理机制,在VS2008平台上建立运行列车与牵引供电系统的同步实时仿真系统。以某高速铁路为案例,通过平台仿真大负荷高速列车网压随列车位置的变化曲线,验证平台的正确性与实用性。 展开更多
关键词 耦合仿真 列车运行 牵引供电系统
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高速列车牵引性能优化分析 被引量:4
13
作者 侯黎明 王永强 +1 位作者 张永贵 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期14-18,共5页
为提高高速列车的牵引性能,在分析京津城际客运铁路上运行的CRH3型列车牵引性能的基础上,在牵引阻力不变的工况下,提出增加额定电压和增加额定电流两种功率提升方案。从转矩裕量、逆变器容量和电机损耗三个方面对两种方案进行对比分析,... 为提高高速列车的牵引性能,在分析京津城际客运铁路上运行的CRH3型列车牵引性能的基础上,在牵引阻力不变的工况下,提出增加额定电压和增加额定电流两种功率提升方案。从转矩裕量、逆变器容量和电机损耗三个方面对两种方案进行对比分析,确定增加额定电流为首选方案。在该方案的基础上,进一步分析如何选择合理的附加恒转矩工作区,使系统不仅满足功率提升以及列车速度在0~200 km/h范围内平均加速度的设定需求,同时实现附加损耗最小化。优化结果验证了方案的正确性。 展开更多
关键词 功率提升 高速列车 牵引性能 优化分析
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V-Gap度量磁悬浮推力轴承系统H_∞控制器设计 被引量:3
14
作者 周瑾 +1 位作者 董继勇 金超武 《山东大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2018年第2期86-93,共8页
磁悬浮压缩机变叶尖间隙喘振控制策略的实现,需要推力轴承系统控制转子精确跟踪轴向位置以及应对轴向载荷多变的问题。为保证磁悬浮推力轴承系统鲁棒控制器能够满足一定的位置跟踪和抗干扰性能,对磁悬浮推力轴承系统建模,将VGap度量与... 磁悬浮压缩机变叶尖间隙喘振控制策略的实现,需要推力轴承系统控制转子精确跟踪轴向位置以及应对轴向载荷多变的问题。为保证磁悬浮推力轴承系统鲁棒控制器能够满足一定的位置跟踪和抗干扰性能,对磁悬浮推力轴承系统建模,将VGap度量与广义稳定裕度评价结合设计H_∞控制器。介绍了V-Gap度量和广义稳定裕度,对推力轴承系统建模利用V-Gap度量定量分析系统参数不确定性对被控对象的影响程度;在混合灵敏度H_∞控制基础上,提出以广义稳定裕度为稳定性要求的控制器设计方法,并试验验证该方法合理性。研究结果表明:设计后控制器具有更好的鲁棒性及位置跟踪性能。 展开更多
关键词 磁悬浮推力轴承系统 V-Gap度量 广义稳定裕度 参数不确定性 控制器设计 位置跟踪
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局部麻醉下行无张力疝修补术治疗腹股沟疝的探讨 被引量:3
15
作者 《吉林医学》 CAS 2012年第14期3000-3002,共3页
目的:探讨如何提高局部麻醉下腹股沟无张力疝修补术的手术治疗水平。方法:回顾性分析156例腹股沟疝手术,在局部麻醉下实施内环充填式无张力疝修补术的效果。结果:156例均麻醉效果满意,手术顺利,随访1~3年无一例复发。术后切口轻度脂肪... 目的:探讨如何提高局部麻醉下腹股沟无张力疝修补术的手术治疗水平。方法:回顾性分析156例腹股沟疝手术,在局部麻醉下实施内环充填式无张力疝修补术的效果。结果:156例均麻醉效果满意,手术顺利,随访1~3年无一例复发。术后切口轻度脂肪液化1例,局部异物感5例,短期疼痛6例,阴囊积液或积血2例,尿潴留2例,总并发症发生率10.25%,经对症处理后正常出院,无切口感染、疝复发等其他并发症发生及并存病加重。结论:局部麻醉下行腹股沟疝内环充填式无张力疝修补术,具有手术及麻醉适应范围更广、安全快捷、患者痛苦少、术后恢复快、复发及并发症发生率低等优点,值得推广。 展开更多
关键词 局部浸润麻醉 无张力疝修补术 腹股沟疝
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磁悬浮流体机械喘振控制研究
16
作者 关旭东 周瑾 +3 位作者 金超武 徐园平 唐茂 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期554-564,共11页
针对磁悬浮流体机械喘振问题,依据流体机械系统喘振状态时质量流量和压升的波动,采用基于质量流量的喘振控制策略。具体来说,利用喘振控制器求出叶轮轴向调节间隙值,并作为悬浮位置参考信号输入至轴向磁悬浮轴承闭环控制系统中,从而在... 针对磁悬浮流体机械喘振问题,依据流体机械系统喘振状态时质量流量和压升的波动,采用基于质量流量的喘振控制策略。具体来说,利用喘振控制器求出叶轮轴向调节间隙值,并作为悬浮位置参考信号输入至轴向磁悬浮轴承闭环控制系统中,从而在轴向磁悬浮轴承系统作动下改变磁悬浮流体机械转子轴向位置,即改变叶轮叶尖间隙,以实现喘振的主动控制。仿真结果表明,当施加喘振控制时,可以扩展流体机械的稳定运行范围,由未控制下的15.5%节流阀开度扩展至喘振控制下的14%。通过模拟激振的方式辨识了喘振频率,并研究了PID控制器中控制参数对喘振控制性能的影响规律。 展开更多
关键词 喘振控制 磁悬浮流体机械 磁悬浮轴承 质量流量
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燃料电池发电机电源管理及控制系统设计
17
作者 侯黎明 冯晓云 +1 位作者 韩明 《电气技术》 2009年第8期136-139,共4页
本文介绍了1kW混合动力质子交换膜燃料电池发电机的基本组成,设计了燃料电池发电机的电源管理系统及其控制系统。该设计通过简化电路拓扑结构,改进了传统的燃料电池Discharge(瞬时放电)电路;通过蓄电池提供瞬时峰值电流,改善了燃料电池... 本文介绍了1kW混合动力质子交换膜燃料电池发电机的基本组成,设计了燃料电池发电机的电源管理系统及其控制系统。该设计通过简化电路拓扑结构,改进了传统的燃料电池Discharge(瞬时放电)电路;通过蓄电池提供瞬时峰值电流,改善了燃料电池混合动力发电机的实时供电能力。为燃料电池混合动力发电机系统控制的研究提供了一个可靠的硬件平台。 展开更多
关键词 燃料电池 混合动力发电机 电源管理 控制系统
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牵引逆变系统实时仿真模型的研究 被引量:2
18
作者 陈春阳 +1 位作者 韩坤 李水昌 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第4期340-344,共5页
研究车载牵引控制优化问题,针对克服机车牵引控制器车载测试存在的针对误差较大和不同步的弊端,提出设计实际控制器与虚拟被控对象相结合的牵引控制器测试模式。根据dSPACE实时仿真器建立了牵引逆变器和牵引电机的实时仿真模型,对仿真... 研究车载牵引控制优化问题,针对克服机车牵引控制器车载测试存在的针对误差较大和不同步的弊端,提出设计实际控制器与虚拟被控对象相结合的牵引控制器测试模式。根据dSPACE实时仿真器建立了牵引逆变器和牵引电机的实时仿真模型,对仿真器的采样步长与控制器的事件步长不同步而导致的采样延迟,采用了一种补偿算法,有效消除了因采样延迟产生的仿真误差。对建立的牵引逆变系统实时仿真模型的正确性进行仿真。结果证明了补偿算法的有效性。实时仿真模型已应用于牵引控制器的研发与测试,取得了较好的效果。 展开更多
关键词 牵引逆变系统 实时仿真模型 补偿算法 仿真误差
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基于SiC器件的三电平半桥单电感均压电路 被引量:1
19
作者 任海军 周涛 《电源学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期182-188,共7页
针对辅助变流器中充电机输入端支撑电容电压不均衡导致变压器出现磁饱和的问题,研究一种基于SiC MOSFET器件的单电感均压电路。对单电感均压电路的4种工作模态进行分析,通过两个开关管的互补导通,利用电感实现能量在支撑电容之间的重新... 针对辅助变流器中充电机输入端支撑电容电压不均衡导致变压器出现磁饱和的问题,研究一种基于SiC MOSFET器件的单电感均压电路。对单电感均压电路的4种工作模态进行分析,通过两个开关管的互补导通,利用电感实现能量在支撑电容之间的重新分配,可实现支撑电容电压的均衡。对单电感均压电路的3种典型开关状态类型进行分析,并根据其开关状态类型计算单电感均压电路电感选取范围。仿真和小功率实验结果表明单电感均压电路具有较强的均压能力。 展开更多
关键词 SiC MOSFET器件 单电感均压 辅助变流器 三电平半桥
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列车辅助逆变器DC/DC控制
20
作者 刘川 《电工技术(下半月)》 2016年第1期2-3,共2页
城轨列车辅助逆变器DC/DC部分多使用输入串联输出并联(ISOP)模式,适用于高压输入大功率环境,该类结构关键性控制技术在于输入均压控制与输出均流控制;给出系统拓扑,并设计输入输出环节,通过仿真分析验证设计合理性。
关键词 ISOP 输入均压 输出均流 仿真
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