软开关悬浮斩波器研究

传统型的两象限H桥悬浮斩波器具有结构简单、性能可靠的优点,但是它的开关损耗大,效率低,发热多,电磁干扰也很严重。随着电力电子技术的发展,有必要用新的技术改造传统型悬浮斩波器。本文介绍一种零转换软开关悬浮斩波器,它在悬浮算法上与传统型悬浮斩波器完全兼容,控制性能没有降低,而且实现了主开关管的零电压转换,开关管工作条件大为改善,正常悬浮时的效率提高到接近90%,电磁兼容性也显著改善。

EMS型磁浮列车悬浮斩波器输入电流波动分析

悬浮斩波器是EMS型磁浮列车上的开关型电流放大器,由此造成输入电源的电流纹波较大。对双正激斩波器和三电平悬浮斩波器的输入电流波动方程进行了推导,对比发现,在相同输出电流条件下,三电平悬浮斩波器的输入电流波动更小。基于PspiceAD平台建立了悬浮斩波器模型,仿真研究验证了分析结论。最后,对自主研制的悬浮斩波器样机进行了实验对比测试。

四象限软开关悬浮斩波器研究

传统的H桥悬浮斩波器开关损耗高、效率低、发热量较大,并且存在较严重的电磁干扰。为改善传统悬浮斩波器开关管的工作状态,将软开关应用到四象限悬浮斩波器中,使开关管发热较低,进而能够稳定工作。介绍了一种零电压转换四象限软开关悬浮斩波器,通过谐振电路的作用使主开关管工作在零电压导通状态。试验表明,采用软开关技术的悬浮斩波器的其主开关管导通损耗、温升等均小于传统悬浮斩波器。

磁悬浮列车的软开关悬浮斩波器研究

研究磁悬浮列车中基于AACC的软开关悬浮斩波器的优化设计问题。在分析电路工作原理的基础上,通过对谐振过程进行数学分析,表明该电路的谐振过程与外界条件无关,因而可减少谐振电路的设计约束;分析主开关管的开通时刻不准确对软开通效果的影响,提出采用检测方式来控制其开通时刻,并探讨具体方法。

磁悬浮列车试验线的电源系统简介

对我国首条中低速常导磁悬浮列车试验线的电源系统进行了简单介绍,包括整流站,主牵引逆变器,辅助变流器,240V DC/DC变换器和110V DC/DC变换器。

悬浮电磁铁的晶体管斩波器研究初探

在吸力型磁悬浮列车上,可以使用悬浮-导向电磁铁,因此每一套悬浮单元,必须使用两只电磁铁。为了使悬浮系统具有垂向悬浮和侧向定位的功能,两只相互错开安装的悬浮电磁铁,只能分别使用独立的功率斩波器。本文针对我校研制的晶体管斩波器,除了系统地介绍了斩波器工作原理外,还对斩波脉冲发生器、前置驱动电路进行了叙述。

基于DSP的混合磁悬浮系统的试验

由永久磁铁和常导线圈构成的混合磁悬浮系统,可以减小所需功率,悬浮气隙小,可实现大气隙悬浮。本文介绍一种基于DSP的混合磁悬浮系统,该系统采用四象限斩波器,很好的实现了电流跟随性能。尤其是该系统采用以TMS320F2812为核心的悬浮控制电路,具有非常快的数据处理能力,克服了模拟控制器和以单片机为核心的数字控制器的缺陷。通过实验实现了系统的稳定悬浮,验证了设计的合理性。

三电平悬浮斩波器性能研究

采用两电平控制技术的磁浮列车悬浮斩波器由于较大的输出纹波电流引起的悬浮力波动,影响了悬浮控制的精度和稳定性。提出了一种采用三电平控制的悬浮斩波器,分析了其主电路和工作原理,针对输出电流纹波、响应速度、输入电源电压对输出电流的影响等3方面进行了对比仿真分析,并给出了试验验证结果。

高速磁悬浮列车车载电源系统

上海高速磁悬浮列车是世界上第一条商业运行的高速磁悬浮列车。简述了高速磁悬浮列车车载电源系统的结构及功能,并详细阐述其系统的各个基本组件、部件的结构及功能。

基于四象限斩波器的混合磁悬浮系统设计

针对单一的电磁吸力型磁悬浮系统能耗大、悬浮气隙小的问题,提出采用能耗小、可实现大气隙悬浮的永久磁铁和常导线圈构成的混合式磁悬浮系统的方案。阐述了能满足混合磁悬浮系统负向电流需要的H型四象限斩波器的原理,介绍了基于DSP和CPLD的保护电路和控制器。试验表明,混合磁悬浮系统悬浮过程中和负重变化时都能很快达到稳定悬浮,悬浮气隙可达到20～30mm,并且负载电流小。

低速磁浮列车悬浮斩波器性能优化研究

电磁悬浮(EMS)型中低速磁浮列车采用的H桥悬浮斩波器,具有控制方法简单、稳定可靠等优点,但存在开关损耗大、变换效率低、输入侧电流纹波大、电磁兼容性差等问题。通过理论分析,在控制方法、器件选型、结构设计等方面进行优化设计,达到减少损耗、提高效率,改善电磁兼容性能等目的。仿真和试验表明,通过以上优化设计的悬浮斩波器改善了悬浮控制环境,明显提高了悬浮控制系统的性能,具有重要的实用价值。优化后的悬浮斩波器已在中低速磁浮试验车上得到应用,取得了良好的控制效果。

EMS磁悬浮列车悬浮控制仿真研究

简要介绍悬浮斩波器的工作原理,研究磁悬浮列车的悬浮控制特性。运用Simulink软件进行不同参数下电磁悬浮动态响应的仿真分析,为斩波器的优化设计提供了依据。

中速磁浮列车悬浮斩波器研究

根据中速磁浮列车悬浮控制系统的要求,设计了四象限H型悬浮斩波电路,并对电路工作原理和关键器件选型进行了理论分析。在此基础上,研制出悬浮斩波器进行了试验研究。试验结果表明本文研制的悬浮斩波器能够满足悬浮控制性能要求。

磁浮列车悬浮斩波器IGBT寿命预测技术研究

悬浮控制系统是磁浮列车的关键子系统,为提高该系统的可靠性,对其展开研究具有重要的现实意义和理论研究价值。介绍了基于物理方法的IGBT模块寿命预测,通过焊料的本构方程和Clech算法获得给定任务剖面对应的应力-应变曲线,然后对应力-应变曲线围成的闭环图形的面积进行累积,通过能量累积的方法来预测寿命。同时介绍了能量法的原理和参量化过程,对不同功率循环条件下焊料的弹性、塑性形变和蠕变进行分析,揭示了一定的物理失效机理。IGBT加速老化试验结果表明,能量法寿命预测结果预测误差为9%。

基于MATLAB/Simulink的常导高速磁浮列车垂向动力学建模与仿真

为了对常导高速磁浮列车系统特性进行更深入的了解,建立悬浮系统垂向动力学数学模型,并基于MATLAB/Simulink多体工具箱,对悬浮系统垂向动力学特性进行仿真研究。在额定负载条件下,系统起浮工况下的最大电流为80 A,当悬浮气隙调整为指令气隙12 mm时,稳态电流为27.5 A,与实际悬浮系统相符。此外,模型实现了变负载、气隙脉冲扰动、气隙指令调整等工况的模拟。模型将悬浮系统斩波电路、控制系统及动力学系统进行了统一,实现了系统电气特性与动力学特性的同步观测,改进了对系统单元进行分立仿真的传统方法。