城市轨道交通地铁PWM整流研究.docx

摘要:目前，我国大部分城市或地区的城市轨道交通——地铁，通常采用的是750V或者1500V直流供电，作为牵引机车的主要动力供能方式。其中，将交流电网的交流电能转换成直流电的整流方法一般选用的是12脉波或者24脉波二极管整流的方法。这种应用相当广泛的二极管整流的优点是其位移因数非常接近1，但是在其输入电流具有相当大的谐波分量 ，并且存在非常多的无功，因此其功率因数非常低。对电网造成了比较大的污染。PWM（Pulse Width Modulation）控制技术在直流-直流斩波电路和直流-交流逆变电路中得到广泛的应用，取得了非常大的发展，当IGBT（Pulse Width Modulation）等全控器件不断更新完善，逆变电路中的PWM控制技术已经被广泛应用，将已经在逆变电路中的发展成熟的SPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）技术（调制信号为正弦波）移植到整流电路当中，便形成了PWM整流电路的理论雏形。我们可以通过PWM技术对电路进行控制，从而取得电压稳定，输入电流功率因数大致为1的输入电流。此外，PWM技术，还可能让电流进行双向流动。

在城市轨道交通当中，由于车站间距较短，列车需要频繁而快速的启动，制动。在采用二极管整流的电路当中，制动时，电压波动大，大部分能量不能反馈给电网只能被接入的电阻转换成热能消耗，造成了非常严重的能源浪费。而PWM技术当中，整流之后的直流电压稳定，在列车制动时，大部分能量能够被回馈到电网，节省能源。

关键词：PWM整流，谐波，SPWM

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-3

1.1 研究背景-3

1.2 PWM整流器的研究发展-4

1.3 本文所作的工作-4

第二章  PWM整流原理和控制方法分析-6

2.1 PWM整流原理-6

2.2 三相PWM整流器拓补结构及数学模型-8

2.2.1 PWM整流器拓补结构-8

2.2.2 PWM整流器数学模型-9

2.2.3 两相静止坐标系（坐标系）-11

2.2.4 两相旋转坐标系（d-q坐标系）-13

2.2.5 空间矢量PWM控制及SVPWM-14

2.3 PWM整流器控制策略-14

第三章 三相PWM整流系统的仿真-16

3.1  地铁PWM整流系统的仿真-16

第四章 总结-20

参考文献

致谢