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　　種諧振型軟性逆變器的分析與仿真許哲雄，徐國(guó)卿上海鐵逍大7電氣程系。1海2133與特點(diǎn)。計(jì)對(duì)軟性開(kāi)關(guān)逆，器與感電機(jī)構(gòu)成的交流傳動(dòng)系統(tǒng)。建立了系統(tǒng)的分析模型和數(shù)學(xué)付真模型。

　　并給出了同于機(jī)車(chē)交流；專(zhuān)動(dòng)的諧振逆變器電機(jī)系統(tǒng)的仿真結(jié)果，目前逆變器的控制主要采用基于硬開(kāi)關(guān)的脈寬調(diào)制胃彡技術(shù)功率開(kāi)關(guān)器件在高電壓下導(dǎo)通電流下關(guān)斷，這使得功率器件開(kāi)關(guān)損耗大容易引起次擊氛限制了開(kāi)關(guān)頻率的提高，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的電磁干擾和較大的器件應(yīng)力90年代初。1教技提出了軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的概念。應(yīng)用諧振原理此功率開(kāi)關(guān)器件在零電流關(guān)斷或；電壓下開(kāi)通，從而使開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)損耗大大下降，減小了逆變器的尺寸與重量。諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù)突出的優(yōu)勢(shì)使其在屯力電子領(lǐng)域具有巨人的發(fā)展前，1諧振軟開(kāi)關(guān)逆變器中的直流環(huán)節(jié)諧振型逆變器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適用性強(qiáng)，成為目前的研宄焦點(diǎn)。但由于諧振軟開(kāi)關(guān)逆變器的研宄歷史較短，大多數(shù)研究成果尚處于小容量的實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)階段。性能優(yōu)越的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析模型的建立包括諧振條件的建立以及諧振環(huán)節(jié)元件的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等，是目前該類(lèi)逆變器的屯要研兄方向。

　　1中適用于中等容量的有源箝位諧振直流環(huán)節(jié)般的直流環(huán)節(jié)諧振軟開(kāi)關(guān)逆變器直流環(huán)節(jié)輸入電壓是正弦型脈沖，其傳遞的功率小于相同幅值矩形脈沖，電源利用率不高，且諧振電壓峰值可高達(dá)2.53倍供電電壓，要求功率開(kāi)關(guān)器件有很高的電壓承受能力，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)和實(shí)際應(yīng)用上有較大的難度4.

　　木文提出的有源箝位諧振直流環(huán)節(jié)軟性逆變器的諧振電路結(jié)構(gòu)1所不。由諧振屯感屯界6功率開(kāi)關(guān)器件771與廠級(jí)管認(rèn)與認(rèn)及箝位電源隊(duì)包括箝位電容等構(gòu)成。電路工作時(shí)諧振電壓的箝位值1即抓位電源人的電托，可報(bào)據(jù)開(kāi)器件電壓承受能力來(lái)確定，1.1有源箱位諧振直流環(huán)節(jié)諧振電路工作模式分析源箱位諧振直流環(huán)節(jié)詘振屯路工作原理分為5工作模式。

　　工作模式1設(shè)電路初始狀態(tài)諧振電容，的電壓，0=0，電感乙的電流=；電感1與電容通過(guò)極管，開(kāi)始諧振2當(dāng)隊(duì)上升至女。1時(shí)，工作模式1結(jié)束。

　　基金項(xiàng)目上海市科技啟明星計(jì)劃項(xiàng)目3986；上海市教委青年基金項(xiàng)目0983工作模式5關(guān)斷7.，則電容與電感1通過(guò)開(kāi)關(guān)器件71.諧振，電容0的電壓隊(duì)下降，直至為零2，此時(shí)逆變器開(kāi)關(guān)器件在零電壓下動(dòng)作，同時(shí)開(kāi)關(guān)器件7；也關(guān)斷，從而完成了個(gè)工作周期。

　　1.2諧振環(huán)節(jié)模型與中間電壓過(guò)零條件諧振條件電機(jī)電感，級(jí)遠(yuǎn)大于諧振電感乙0級(jí)。在個(gè)諧振周期內(nèi)，負(fù)載電流心變化不大，在分析中可視負(fù)載電流為恒流源逆變器與電機(jī)在諧振周期內(nèi)可用1虛線右邊的恒流源等效。此時(shí)諧振環(huán)節(jié)十心從而有容電壓；為電源內(nèi)阻和諧振電感內(nèi)阻及連接導(dǎo)線電阻之和。

　　初始條件，=電阻尺值很小，般可忽略，故有2，電容電壓被箝位在4.當(dāng)極管認(rèn)，電流為零時(shí)承受反向電壓截止。料極管，截止后諧振電路斷訊逆變器直流輸入端電壓為直流供電電壓之③。

　　工作模式4當(dāng)逆變器開(kāi)關(guān)器件需要?jiǎng)幼鲿r(shí)，開(kāi)通開(kāi)關(guān)器件7；7，電感1與箝位電源隊(duì)接通，電感電流以斜率1女7下降，電容兩端電壓仍被箝位在的2.

　　上海鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)其中。七電壓諧振過(guò)零的條件為r沖為以+，〉心十沁2，只要滿(mǎn)足穴=，怙況下電壓識(shí)振過(guò)零條件式4.則+忽略電阻亦能滿(mǎn)足電壓諧振過(guò)零。在有源箱位諧振直流環(huán)節(jié)電路電容電壓心諧振回零的過(guò)程中，電容電壓初始值為心0=灸。，從式3與4中可以得到當(dāng)諧振電感的電流初始值滿(mǎn)足，3，便可以確保電壓心回零，從而實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)工作。

　　2系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與仿真分析考慮感應(yīng)電機(jī)集膚效應(yīng)及鐵心損耗時(shí)。電機(jī)的動(dòng)態(tài)模型們多階梯網(wǎng)絡(luò)描述，相應(yīng)地，逆變器電機(jī)系統(tǒng)的狀態(tài)方程可寫(xiě)為3對(duì)于具有有源箝位諧振直流環(huán)節(jié)的逆變器電機(jī)系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)各不同的工作模式灸，其狀態(tài)方程為其中仍城叫述矩陣中的電機(jī)參數(shù)矩陣私說(shuō)明洋阽文獻(xiàn)2限廠篇幅。不山重復(fù)。

　　對(duì)于式5，可進(jìn)步得到基礎(chǔ)變換的狀態(tài)變量方程式各工作模式對(duì)應(yīng)的系數(shù)矩陣足他分別為其中如3電流電磁轉(zhuǎn)矩在仿戊時(shí)對(duì)逆變器求，電流作為怕流源對(duì)電機(jī)求解?！?，〃〃作為恒壓源，1式6求出在仿真的第步中基礎(chǔ)變換的狀態(tài)方程解答為為仿真步7根據(jù)式7即可完成對(duì)具有諧振環(huán)節(jié)的逆變器異步電機(jī)系統(tǒng)的數(shù)字仿真。

　　3仿真實(shí)例以我國(guó)第臺(tái)交流傳動(dòng)內(nèi)燃調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)的牽引動(dòng)力系統(tǒng)為例，用研制的仿真軟件進(jìn)行分析。電機(jī)參數(shù)為額定功率戶(hù)，=165；額定轉(zhuǎn)矩幾=58201額定轉(zhuǎn)速為= 272.71.逆變器的中間回路電壓1= 1500電機(jī)的額定線電壓=7，心電機(jī)極對(duì)數(shù)尸=6；額定工作點(diǎn)的定子電阻凡0.083矩4.34中波形1和波形2分別為尸耢硬開(kāi)關(guān)逆變器電機(jī)系統(tǒng)和有源箝位諧振式逆變器電機(jī)系統(tǒng)的仿真波形。1為上述兩類(lèi)系統(tǒng)的功率損耗比較結(jié)果，可新型逆變器供電情況下的系統(tǒng)損耗比，硬開(kāi)關(guān)逆變器供電情況下的系統(tǒng)損耗要小得多。

　　叫胃硬開(kāi)關(guān)逆變有源箝位諧振式硬開(kāi)關(guān)逆變有源箝位諧振式器電機(jī)系統(tǒng)逆變器電機(jī)系統(tǒng)器電機(jī)系統(tǒng)逆變器電機(jī)系統(tǒng)2輸出功率164268.81.，定子基波銅耗乃。1基波鐵耗基波雜散損耗戶(hù)6.附加損耗戶(hù)個(gè)通平均損耗5，個(gè)開(kāi)關(guān)損耗廣逆變器損耗4結(jié)論軟性開(kāi)關(guān)技術(shù)逆變器是種很有發(fā)展前途的逆變器，它在提高開(kāi)關(guān)管工作壽命防止次擊穿減小1服，1射降低裝置損耗，實(shí)現(xiàn)裝置輕量化小型化等諸方面有硬開(kāi)關(guān)逆變器不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，在將來(lái)中等界，逆變器電機(jī)系統(tǒng)具介廣泛的應(yīng)⑴前設(shè)。

　　1！聰。軟件。，又逆變以5及其用肘。北京機(jī)械1出版社。削3.

　　3E聰0環(huán)節(jié)諧振型逆變器的發(fā)展與應(yīng)用電氣傳動(dòng)，1992126.

　　4童永勝。種軟開(kāi)關(guān)組合式變換器拓拆的分析與實(shí)現(xiàn)。南京南京航空航天大學(xué)，1994.

　　5徐國(guó)卿。萬(wàn)艷。陶生桂。種改進(jìn)的逆變器感應(yīng)電機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型1鐵道學(xué)報(bào)。1999.537