課程名稱：牽引電機(jī)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： PWM整流技術(shù)在和諧號(hào)系列機(jī)車上的應(yīng)用院 系： 電氣工程系專 業(yè)： 電力機(jī)車年 級(jí)： 2009級(jí)姓 名：指導(dǎo)教師：西南交通大學(xué)峨眉校區(qū)2012年10月25日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè) 姓名 學(xué)號(hào)開題日期：年月日完成日期： 年月日題目PWM整流技術(shù)在和諧號(hào)系列機(jī)車上的應(yīng)用一、設(shè)計(jì)的目的通過該設(shè)計(jì)，使學(xué)生初步掌握 PW整流技術(shù)的組成系統(tǒng)、作用原理以M及其在和諧號(hào)機(jī)車上的應(yīng)用。.畫出 PWM蒸餾技術(shù)的原理圖；.并說明圖中各主要部件的作用、性能；.掌握 PWM調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)的工作原理；.掌握 PWM整流技術(shù) 在和諧號(hào)及車上的應(yīng)用。績指導(dǎo)教師 （簽章）PWM整流技術(shù)原始資料PWM整流電路是 PWM控制方式和全控型器件組成的整流電路。 就整流電路而言， 按相數(shù)不同有單相和三相之分， 按濾波環(huán)節(jié)所用器件不同， 又有電壓型和電流型兩種，而現(xiàn)在普遍使用的是電壓型整流電路。對(duì) PWM整流電路的控制方式， 在機(jī)車上我們采用的是以正弦信號(hào)為調(diào)制波的正弦脈寬調(diào)制（簡稱 SPW）M。一：單相橋式電壓型 PWM整流電路單相橋式電壓型 PWM整流電路最早用于交流機(jī)車傳動(dòng)系統(tǒng)， 為間接式變頻電源提供中間環(huán)節(jié)， 器電路如圖 1所示。每個(gè)橋臂有一個(gè)全控器件和反并聯(lián)的整流二極管在組成。 L為交流側(cè)附加的電抗，在 PWM整流電路中是一個(gè)重要的元件， 起平衡電壓、 支撐無功功率和儲(chǔ)存能量的作用。 為簡化分析，可以忽略 L的電阻。1單相橋式電壓型 PWM1單相橋式電壓型 PWM整流電路二：三相電壓型 PWM整流電路圖2為三相電壓型 PWM整流電路， 其應(yīng)用非常廣泛， 工作原理與單相橋式 PWM整流電路相似。 對(duì)六個(gè)全控器件按一定要求和反式進(jìn)行控制， 在交流輸入端 a、b、c可得到 SPWM電壓。對(duì)各項(xiàng)電壓進(jìn)行控制，就可1。圖2三相電壓型 PWM整流電路三： PWM調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)PWM調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)是通過改變 PWM波來實(shí)現(xiàn)的， 而PWM脈沖序列是由調(diào)制波和載波通過比較器來得到的， 因此， 要實(shí)現(xiàn)PWM調(diào)頻調(diào)壓， 需改變調(diào)制波與載波之間的相互關(guān)系。 PWM波實(shí)質(zhì)上是功率器件的驅(qū)動(dòng)脈沖，受到變流器性能要求、特備是功率元件允許的工作條件的限制。調(diào)制比，定義為： MUrmUtm上式中， Urm：調(diào)制波電壓幅值（ V） Utm：載波電壓幅值（ V）在雙極性 PWM波中，最小脈寬出現(xiàn)在 ur接近載波 ut峰值的兩交點(diǎn)間，此處的最小脈寬時(shí)間必須保證大于功率元件的關(guān)斷時(shí)間 toof使其可靠關(guān)斷后，互補(bǔ)元件再導(dǎo)通，因此一般 M0.9。載波比，定義為： Nftfr

式中， f式中， ft：載波頻率（ Hz）fr：調(diào)制波頻率（ Hz）載波比是一個(gè)周期參考調(diào)制波與載波的周期數(shù)，在 fr一定的情況下，顯然載波 N比越大，調(diào)頻調(diào)壓效果越好；但同時(shí)元件的開、斷頻率也越高，因此受到元件的開、斷頻率允許值的限制。四： PWM整理技術(shù)在和諧號(hào)系列及車上的應(yīng)用在我國現(xiàn)有的和諧號(hào)系列及車上， PWM整流技術(shù)有著廣范的使用，在CRH系列車上都使用了以 PWM調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)，在 CRH、1CRH、3CRH5型車上都是用的兩點(diǎn)平脈沖整流器， 用PWM調(diào)制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)開關(guān)元件的導(dǎo)通與關(guān)斷；在 CRH2型車上用的是三電平脈沖整流器，同樣是以 PWM調(diào)制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)開關(guān)元件的導(dǎo)通與關(guān)斷。摘要PWM技術(shù)從最初追求電壓波形正弦 ,到電流波形正弦 ,再到磁通的正弦,取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。而 PWM整流器具有輸入電流正弦 ,諧波含量低,功率因數(shù)高及雙向能量流動(dòng) ,體積小及重量輕等特點(diǎn) ,在功率因數(shù)補(bǔ)償 ,電能回饋 ,有源濾波等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。 按是否具有能量回饋功能 ,PWM整流器可分為無能量回饋整流器和有能量回饋整流器;按主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和外特性分 ,PWM整流器可分為電壓源型和電流源型高頻整流器。 PWM整流器以其優(yōu)越的性能和潛在的優(yōu)勢得到了廣泛地應(yīng)用，而對(duì)于現(xiàn)在廣泛使用的交直交和諧號(hào)機(jī)車， PWM整流技術(shù)的應(yīng)用得到了更高的提升。 本文從對(duì) PWM整流技術(shù)的原理出發(fā)， 分析了 PWM整流技術(shù)在及車上的應(yīng)用原理， 應(yīng)用方法， 以實(shí)現(xiàn)機(jī)車較好的整流和對(duì)電網(wǎng)的污染小的目的。關(guān)鍵詞： PWM；整流技術(shù)；和諧號(hào)系列機(jī)車；目錄第1章緒論簡介················································1PWM整流技術(shù)設(shè)計(jì)的任務(wù)及要求· ························2第2章PWM整流技術(shù)PWM整流器的分類· ····································3PWM整流電路工作原理· ································3第3章PWM調(diào)頻調(diào)壓技術(shù)3.1正弦脈寬調(diào)制 （SPW）M··································7第4章PWM整流技術(shù)在和諧號(hào)系列機(jī)車上的應(yīng)用PWM整流技術(shù)在兩電平整流器上的應(yīng)用· ·················11PWM整流技術(shù)在三電平整流器上的應(yīng)用· ·················14結(jié)論························································17參考文獻(xiàn) ····················································18 第頁結(jié)論近年來國內(nèi)外學(xué)者在整流器研究上 ,做了不少的工作 ,PWM整流器應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛 ,單位功率因數(shù)整流器的研究已成為電力電子領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。 目前 PWM整流器研究主要是探索新的電路拓?fù)浜腿绾翁岣哒髌鞯姆€(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能。 在主電路拓?fù)浞矫?,除基本的電壓源型和電流源型三相單開關(guān)和三相多開關(guān) PWM整流器主電路外 ,現(xiàn)已出現(xiàn)五電平、七電平等多電平結(jié)構(gòu) ,隨著功率器件性能和應(yīng)用水平的提高 ,將會(huì)有更好的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)。 在控制方法方面 ,目前,已有多種控制策略在整流器中得到應(yīng)用 ,而本文著重講的 PWM控制策略在整流方面有著很廣泛的應(yīng)用。 借助這次課程設(shè)計(jì)， 我進(jìn)一步的理解力 PWM調(diào)制技術(shù)在整流電路中的應(yīng)用， 且知道了這種技術(shù)在現(xiàn)有的喝下耗子列機(jī)車上是怎樣來控制整流電路實(shí)現(xiàn)整流的。 PWM調(diào)制技術(shù)，特別是 SPWM調(diào)制技術(shù)，在變流器方面的應(yīng)用將會(huì)得到更多的、 更廣泛的應(yīng)用， 作為當(dāng)代大學(xué)生， 尤其是一名學(xué)習(xí)電力機(jī)車專業(yè)的學(xué)生，學(xué)習(xí)并牢牢掌握 PWM整流技術(shù)的原理及應(yīng)用，將是我們在校教育的必備基礎(chǔ)， 同時(shí)，從這次課程設(shè)計(jì)，我也發(fā)現(xiàn)自己還存在很多知識(shí)盲區(qū)， 但通過這次設(shè)計(jì)都差不多一一解決了。 這次設(shè)計(jì)也讓我明白在今后的日子里， 我還有很多東西需要學(xué)習(xí)， 學(xué)無止