基于MATLAB/SIMULINK的地铁牵引逆变器建模与仿真论文_余雨婷1,褚衍廷2，3

2.湖南铁路科技职业技术学院 湖南株洲 412001

3.株洲中车时代电气股份有限公司 湖南株洲 412001

摘要：根据目前时代电气制造中心地铁牵引逆变器的调试方法，本论文在对地铁牵引变流器工作原理进行分析的基础上，通过MATLAB/simulink搭建地铁牵引逆变器的仿真模型，对其工作原理进行仿真，为后期分析地铁牵引变流器的电气保护和测量装置试验部分，及对测试过程中存在的测试盲区进行分析提供仿真和理论基础。

关键词：地铁牵引变流器，MATLAB/siimulink，建模，仿真

1 主电路工作原理简介

DC1500V牵引逆变器主电路采用电压型直-交逆变电路。经高压供电输入的DC1500V直流电牵引逆变器转换成三相交流电。牵引逆变器内部放置一个IGBT模块，每个IGBT模块包括一个逆变器单元和一个或两个斩波单元，当电网电压在DC1000V~DC1800V之间变化时，主电路能正常工作，其主电路如图1所示。

图1 牵引逆变器主电路图

在直流回路得到DC1500V直流电压时，启动逆变器，通过控制逆变器模块3个逆变桥臂的6个IGBT的开通和关断实现输出三相正弦电流。试验时其输出电压、电流波形分别如下图2、图3所示。

图2 输出电压波形

图3 输出电流波形

2 模型搭建与仿真分析

根据以上对主电路的介绍，结合现场试验所得到的波形，本节通过MATLAB/SIMULINK搭建其仿真电路模型，如图4所示。

图4 地铁牵引变流器仿真模型搭建

当给定电压时，启动逆变器，其输出的A、B、C三相电压输出电压、电流波形分别如图5、图6所示。

图5 电压输出波形

图6电流输出波形

通过对比图2和图3的波形，同时图5和图6的仿真结果可以看出此模型的输出波形与其工作原理和现场实测结果相似，通过此模型可以对地铁牵引变流器进行很好的仿真

3结论

本论文通过对地铁牵引变流器调试过程的建模与仿真，为后续解决现有调试方案所存在的不足提供了仿真验证基础，同时也为优化电气保护和测量装置试验内容提供理论基础。

参考文献：

[1] 郭运祺. 城轨辅助变流器优化调制策略与控制方法研究[D]. 北京交通大学，2017.

[2] 翁星方. 城轨车辆用牵引变流器的研究与开发[D]. 西南交通大学，2010.

论文作者:余雨婷1,褚衍廷2，3

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/17

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