基于磁集成式LCL滤波器的牵引系统高频谐波抑制研究

发布时间：2024-11-02 13:17

　　牵引网高频谐波主要是由牵引传动系统变流器开关频繁切换产生,该谐波也是牵引网谐波谐振发生的主要激励源。为减少谐振的发生,抑制或消除注入牵引网的高频谐波电流至关重要。我国高速铁路牵引传动系统普遍利用牵引变压器漏感作为网侧变流器的输入滤波器,造成网侧电流中高频谐波含量较高。同时牵引传动系统对设备安装空间和重量具有一定限制,若增大变压器漏感值来减少网侧高次谐波,势必会造成变压器体积与重量的增加。为此本文以研究适用于安装空间有限场合的高频谐波抑制方案为出发点,提出了一种在牵引传动系统网侧变流器前端配置磁集成式LCL滤波器的方案。首先,介绍了在网侧变流器前端配置磁集成式LCL滤波器的拓扑结构。磁集成式LCL滤波器由三部分组成,其中一电感利用牵引变压器漏感,另一电感通过磁集成技术集成于牵引变压器中,最后外接一电容器。对基于磁集成式LCL滤波器和L滤波器的变流器主电路的传递函数与滤波特性进行分析与比较。并依据LCL滤波器参数设计原则及各参数对系统滤波效果的影响,设计了LCL滤波器的各参数值。其次,针对一电感集成于牵引变压器的问题,分析了其与变压器绕组以及其他集成滤波绕组的解耦原理,推导了这一电感值和变压...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 L型与LCL型滤波器性能分析
        1.2.2 LCL滤波器参数设计概述
        1.2.3 磁集成技术概述
        1.2.4 LCL谐振阻尼技术概述
    1.3 论文主要创新点与研究内容
        1.3.1 论文主要创新点
        1.3.2 论文主要研究内容
第2章 基于磁集成LCL滤波器的系统数学模型与参数设计
    2.1 系统数学模型
    2.2 系统特性分析
    2.3 滤波器参数选取
        2.3.1 滤波电容参数设计
        2.3.2 交流侧滤波电感参数设计
        2.3.3 牵引绕组端口电感参数设计
        2.3.4 谐振频率设计
        2.3.5 LCL滤波器各参数对系统的影响
    2.4 本章小结
第3章 滤波绕组集成与电感值计算
    3.1 解耦原理
    3.2 集成滤波电感与耦合度计算
    3.3 牵引变压器端口电感计算
    3.4 本章小结
第4章 LCL滤波器阻尼控制设计与系统实验分析
    4.1 系统有源阻尼控制
        4.1.1 基于电容电流反馈的有源阻尼控制
        4.1.2 基于陷波器的有源阻尼控制
    4.2 无电容电流传感器的有源阻尼控制
    4.3 系统建模与仿真分析
    4.4 样机测试与实验验证
    4.5 本章小结
结论与展望
参考文献
附录A 攻读硕士学位期间主要学术成果目录
附录B
致谢



本文编号：4009563