新型直流牽引供電系統(tǒng)可靠性技術(shù)的研究.pdf

1、現(xiàn)有直流牽引供電系統(tǒng)中二極管整流方案能量單向流動的缺點(diǎn)，使得列車在制動過程中產(chǎn)生的回饋能量被大量浪費(fèi)，因此需引入新型能饋式供電裝置。但新裝置如何在現(xiàn)有供電體系中發(fā)揮其效能、保證可靠性是其研制中的一個關(guān)鍵問題。本論文以此為出發(fā)點(diǎn)，計算了符合供電系統(tǒng)要求的系統(tǒng)容量；討論了整流裝置的電磁兼容問題，并提出了一系列電磁兼容設(shè)計方案；在研究了新型供電系統(tǒng)整流開關(guān)器件IGBT的各種特性之后，研制了一種帶有短路保護(hù)功能的IGBT驅(qū)動模塊，具體研究內(nèi)容如

2、下： 本文在對現(xiàn)行軌道交通供電系統(tǒng)進(jìn)行了總體分析之后，總結(jié)了二極管整流直流供電系統(tǒng)設(shè)計基本要求，從中吸取同樣適用于新型直流供電系統(tǒng)的部分。同時比較了新型供電系統(tǒng)與二極管整流供電系統(tǒng)的異同，提出了新型供電系統(tǒng)的基本設(shè)計原則。在此原則下，研究了新型供電系統(tǒng)主電路中一次設(shè)備的選擇方式，計算了變壓器可靠運(yùn)行的容量，提出了主回路中開關(guān)器件選取原則和各個設(shè)備的選擇參數(shù)計算方法。最后研究了整個系統(tǒng)的接地方案，并提出了針對新型供電系統(tǒng)的接地方案

3、。 從IGBT器件的結(jié)構(gòu)和特性出發(fā)，從理論上分析了IGBT器件各部分雜散參數(shù)對IGBT開關(guān)性能的影響，在此基礎(chǔ)上，對大功率IGBT的開關(guān)特性進(jìn)行了研究；在對現(xiàn)有IGBT驅(qū)動保護(hù)電路中的電源方案、隔離方案、故障檢測方案和故障關(guān)斷方案進(jìn)行全面的比較后，研制了一種大功率IGBT的驅(qū)動保護(hù)電路。其中包括一種適用于緊湊空間的小型化驅(qū)動電源，給出了驅(qū)動模塊邏輯電路，采用了軟降柵壓的短路保護(hù)措施，并且僅在開通瞬間設(shè)置保護(hù)盲區(qū)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本

4、驅(qū)動電路能夠很好的實(shí)現(xiàn)正常驅(qū)動、故障檢測以及短路保護(hù)等功能。 最后，對整流柜內(nèi)的電磁兼容性方案的設(shè)計進(jìn)行了研究。從電磁干擾源出發(fā)，研究了主電路中雜散電感的計算方法，設(shè)計了主電路低感母排結(jié)構(gòu)，以電磁場理論為基礎(chǔ)，分析推導(dǎo)了四種典型連接回路的線路電感，給出了導(dǎo)線結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時不同連接回路的單位長度電感曲線。并在此基礎(chǔ)上給出了直流母排結(jié)構(gòu)的電感量計算，在分析了四種典型回路對空間電磁干擾影響后，從理論上說明了在功率變換器設(shè)計中采用的連接