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三电平牵引变流器无拍频控制的硬件在回路实时仿真 被引量：9
1
作者 葛兴来 冯晓云 +1 位作者 韩坤 宋文胜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期204-210,共7页
针对高速列车三电平牵引变流器-牵引电机系统,探讨了无拍频控制牵引系统的硬件在回路实现方案,并进行了测试分析。本文首先对高速列车用三电平逆变器-电机系统的数学模型进行详细分析,考虑死区效应和PWM采样误差的影响建立了基于dSPACE... 针对高速列车三电平牵引变流器-牵引电机系统,探讨了无拍频控制牵引系统的硬件在回路实现方案,并进行了测试分析。本文首先对高速列车用三电平逆变器-电机系统的数学模型进行详细分析,考虑死区效应和PWM采样误差的影响建立了基于dSPACE的实时运行模型。然后,为了抑制三电平逆变器处于单脉冲控制阶段时由于拍频影响产生的电机转矩和电流脉动现象,给出了一种基于转子磁场定向瞬时改变逆变器频率的无拍频控制策略。该策略的控制原理是基于伏秒平衡原则,通过瞬时改变逆变器的输出频率来减小逆变器输出电压每周期正负半周的不平衡量。最后,对有无采用该控制策略两种情况下的控制效果进行了实时仿真测试对比,测试结果验证了该实现方案的有效性和可行性。 展开更多
关键词 无拍频控制 三电平逆变器 硬件在回路 牵引传动
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基于频域分析的无拍频控制策略离散化方法 被引量：6
2
作者 董侃 刁利军 +2 位作者 唐敬 陈奕舟 刘志刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期283-291,共9页
交直交供电模式的动车组牵引系统中,单相脉冲整流器的特性使得直流侧存在2倍频脉动分量。该脉动分量使得电机的转矩和电流均存在脉动,即拍频现象。传统方法通过硬件LC滤波器抑制直流电压脉动,该方法降低了交流器的功率密度并且增加了成... 交直交供电模式的动车组牵引系统中,单相脉冲整流器的特性使得直流侧存在2倍频脉动分量。该脉动分量使得电机的转矩和电流均存在脉动,即拍频现象。传统方法通过硬件LC滤波器抑制直流电压脉动,该方法降低了交流器的功率密度并且增加了成本。本文首先对拍频现象做了分析,提出适用于转子磁场定向矢量控制系统的无拍频控制策略。控制器在数字系统中的控制性能依赖于离散化方法,本文对采用后向欧拉离散的传统脉动电压采样进行了优化以准确获得脉动分量,然后用八种离散化方法分别对本文控制器进行离散化处理,从离散精度、控制性能和数字实现难易程度进行了详细对比,得到针对本文控制器的最优离散化方法,最后对本文所提方法进行了仿真和实验验证。 展开更多
关键词 无拍频控制 离散化 矢量控制 牵引系统
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基于单周期控制的牵引电机拍频抑制算法数字化实现 被引量：5
3
作者 宋玉明 宋文胜 余彬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期3007-3015,共9页
交直交传动系统广泛应用于铁路系统中。由于单相整流器自身特点,其输出直流电压存在两倍电网频率的脉动。为满足列车轻量化要求,在取消LC谐振电路的情况下,研究拍频抑制控制策略是解决方案之一。该文首先分析拍频现象的产生机理;然后,... 交直交传动系统广泛应用于铁路系统中。由于单相整流器自身特点,其输出直流电压存在两倍电网频率的脉动。为满足列车轻量化要求,在取消LC谐振电路的情况下,研究拍频抑制控制策略是解决方案之一。该文首先分析拍频现象的产生机理;然后,分别分析传统调制度补偿和频率补偿的拍频抑制算法原理,在此基础上,基于传统模拟单周期控制(one-cycle control,OCC)思想,给出一种基于电压线性插值补偿的数字化单周期控制算法,将其应用于方波区,可有效实现对拍频现象的抑制,并结合多模式调制算法的特点,解决了分段同步调制与单周期方波控制之间的切换冲击问题。基于DSP TMS320F28335+FPGA SPARTAN6为控制器的RT-LAB半实物实验平台,分别对传统调制度补偿、频率补偿和单周期控制的3种拍频补偿算法进行半实物实验对比验证,实验结果表明:该数字单周期控制拍频补偿算法可有效抑制拍频现象,且可以实现分段同步调制与单周期方波区控制的平稳切换。 展开更多
关键词 拍频抑制 单周期控制 零阶保持误差 线性插值拟合 平滑切换
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基于频域分析的无拍频控制策略研究 被引量：4
4
作者 董侃 刁利军 +2 位作者 陈奕舟 赵雷廷 刘志刚 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期17-23,共7页
动车组牵引传动系统由于单相脉冲整流器的引入,使直流环节存在2倍频脉动电压。该脉动电压会在电机侧产生拍频现象,引起电机转矩和电流脉动。本文分析产生拍频现象的原因,并通过对传动系统进行数学建模,得到电机转矩脉动和电机电流脉动... 动车组牵引传动系统由于单相脉冲整流器的引入,使直流环节存在2倍频脉动电压。该脉动电压会在电机侧产生拍频现象,引起电机转矩和电流脉动。本文分析产生拍频现象的原因,并通过对传动系统进行数学建模,得到电机转矩脉动和电机电流脉动与脉动电压的关系,采用一种基于频域分析的无拍频控制策略,通过加入一个补偿环节,根据脉动电压对电机转差频率进行修正,消除直流电压脉动引起的电机转矩和电流脉动,并通过仿真和实验对该方法进行了验证。 展开更多
关键词 动车组 拍频现象 无拍频控制 频域
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高速动车组无拍频控制方法研究 被引量：2
5
作者 刘勇 梅文庆 +2 位作者 胡亮 甘韦韦 吕永灿 《机车电传动》 北大核心 2020年第2期48-52,57,共6页
在高速动车组牵引传动系统中,由于单相供电制式的应用,会在单相脉冲整流器的直流输出环路上叠加一个2倍于电网频率的交流脉动电压分量。该脉动电压分量会使牵引电机产生拍频现象,从而导致牵引电机电流三相不平衡、转矩脉动增大等问题。... 在高速动车组牵引传动系统中,由于单相供电制式的应用,会在单相脉冲整流器的直流输出环路上叠加一个2倍于电网频率的交流脉动电压分量。该脉动电压分量会使牵引电机产生拍频现象,从而导致牵引电机电流三相不平衡、转矩脉动增大等问题。针对这一现象,提出了一种基于频域分析的无拍频控制算法。该算法是在对拍频形成原理及输出电压谐波的理论分析基础上,通过在牵引逆变器输出频率上叠加一个映射直流电压脉动分量函数进行频率补偿,以消除低频谐波分量。结合矢量控制系统,完成了算法的仿真和试验验证。仿真和试验结果表明,该无拍频算法可有效抑制牵引电机拍频现象。 展开更多
关键词 高速动车组 牵引传动系统 拍频现象 无拍频控制 矢量控制 仿真 高速铁路
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动车组直流侧拍频抑制方法研究 被引量：1
6
作者 邓焯辉 蒙东毅 邱瑞昌 《电气工程学报》 2017年第2期31-37,共7页
伴随着国内城市化进程的快速发展,城际交通的需求日渐增长,而动车组以其灵活的编组方式、优良的调速性能成为城际交通的首选。动车组列车牵引变流器中的拍频现象会导致系统损耗增加、发热及机械抖动严重。本文结合单相整流器的结构特性... 伴随着国内城市化进程的快速发展,城际交通的需求日渐增长,而动车组以其灵活的编组方式、优良的调速性能成为城际交通的首选。动车组列车牵引变流器中的拍频现象会导致系统损耗增加、发热及机械抖动严重。本文结合单相整流器的结构特性,对拍频现象的来源及其影响进行了分析,综合比较了国内外各种拍频现象的抑制方法,并进行了归纳总结。 展开更多
关键词 动车组 矢量控制 拍频现象 无拍频控制
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高速动车组牵引传动系统拍频抑制及其半实物仿真研究 被引量：1
7
作者 蒋威 杨宁 +2 位作者 宋文胜 赵雷廷 周义杰 《铁道机车车辆》 北大核心 2021年第2期1-7,共7页
在高速动车组牵引传动系统中,单相整流器的输出电压中存在2倍电网频率的脉动分量,该分量将导致牵引电机的拍频现象。为抑制拍频现象,同时保证列车轻量化需求,取消牵引传动系统中间直流环节的LC谐振支路、优化牵引电机控制算法是解决思... 在高速动车组牵引传动系统中,单相整流器的输出电压中存在2倍电网频率的脉动分量,该分量将导致牵引电机的拍频现象。为抑制拍频现象,同时保证列车轻量化需求,取消牵引传动系统中间直流环节的LC谐振支路、优化牵引电机控制算法是解决思路之一。文中首先分析拍频现象的产生机理;然后分析了传统基于频率补偿的拍频抑制算法原理,并加入了采样补偿算法进行优化改进以满足实际工程应用的需求;最后在半实物实时仿真平台上进行测试验证。仿真结果表明,在牵引和制动工况下,给出的改进算法具有更好的拍频抑制效果。 展开更多
关键词 牵引传动系统 拍频抑制 频率补偿算法 采样补偿
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电力牵引变流器无拍频控制算法研究
8
作者 兰雪艳 赵卫 《变频器世界》 2018年第9期89-93,共5页
电力牵引变流器作为电力牵引传动系统的核心部分,由于铁路单相供电的特性,中间直流环节会产生二次脉动电压,二次脉动电压会造成牵引电机的拍频现象,为抑制拍频现象,本文分析产生拍频现象的原因及影响,在SVPWM的无拍频控制的基础上,讨论... 电力牵引变流器作为电力牵引传动系统的核心部分,由于铁路单相供电的特性,中间直流环节会产生二次脉动电压,二次脉动电压会造成牵引电机的拍频现象,为抑制拍频现象,本文分析产生拍频现象的原因及影响,在SVPWM的无拍频控制的基础上,讨论采样延时和PWM更新对无拍频控制的影响,基于伏秒平衡原理,提出了周期预测无拍频控制算法,采用陷波器与低通滤波器组合的方法提取直流侧电压中的直流量。并通过对比仿真实验进行验证。 展开更多
关键词 牵引系统 SVPWM 无拍频控制 延时滞后 陷波器
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电力牵引系统拍频控制策略方法研究
9
作者 沈飞 徐诗孟 《变频器世界》 2018年第9期76-80,共5页
交-直-交传动系统广泛应用于高速铁路牵引领域。由于单相脉冲整流器的工作特性,其输出直流电压含有频率为2倍电网频率的脉动分量。该分量在牵引电机侧会引起拍频现象,尤其当牵引逆变器工作频率接近2倍电网频率时最为严重。首先详细分析... 交-直-交传动系统广泛应用于高速铁路牵引领域。由于单相脉冲整流器的工作特性,其输出直流电压含有频率为2倍电网频率的脉动分量。该分量在牵引电机侧会引起拍频现象,尤其当牵引逆变器工作频率接近2倍电网频率时最为严重。首先详细分析了直流电压脉动分量的来源和拍频现象产生的本质。然后,在取消LC谐振电路采用软件控制的情况下,列出三种现在主要的无拍频控制方法,详细介绍了各种方法的理论基础和优缺点,对拍频现象的来源及其影响进行了分析,综合比较了国内外各种拍频现象的抑制方法,并进行了归纳总结。 展开更多
关键词 无拍频控制 拍频现象 逆变器 异步电机
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Analysis and Suppression of Beat Phenomenon for Railway Traction Converters and Motors 被引量：5
10
作者 GOU Bin FENG Xiaoyun SONG Wensheng HAN Kun, GE Xinglai 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期I0008-I0008,共1页
交直交传动系统广泛应用于高速铁路牵引领域。由于单相脉冲整流器的工作特性,其输出直流电压含有频率为2倍电网频率的脉动分量。该分量在牵引电机侧会引起拍频现象,尤其当牵引逆变器工作频率接近2倍电网频率时最为严重。首先详细分析了... 交直交传动系统广泛应用于高速铁路牵引领域。由于单相脉冲整流器的工作特性,其输出直流电压含有频率为2倍电网频率的脉动分量。该分量在牵引电机侧会引起拍频现象,尤其当牵引逆变器工作频率接近2倍电网频率时最为严重。首先详细分析了直流电压脉动分量的来源和拍频现象产生的本质。然后,在取消LC谐振电路并考虑直流侧脉动电压幅值和相角变化的情况下,研究了一种基于频率补偿的无拍频控制算法,并应用于间接转子磁场定向矢量控制系统。通过在转速环注入脉动分量,补偿牵引逆变器工作频率,抑制牵引电机拍频电流。最后,仿真结果和硬件在回路实验结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 高速铁路 牵引变流器 电机 直流母线电压 电气驱动系统 电源线 转换器
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