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摘要：现代交流电（AC）电力传输技术，自1971成立以来，在世界上已发展成一种动力传动系统，广泛应用于铁路机车、汽车等，交直交型的动车组系统所要说明的是：能够将单相交流的高电压（从接触网取得）用变压器先降下压来，然后整流器又充当桥梁使它成为比较平缓的直流电压，要想得到三相交流电压再使用逆变器即可，之后就能顺利给机电车的轮对供电了。要想对三电平的变流器进行理论研究，那么就还要对其进行构建数学模型。它的建立为三电平拓扑的控制和仿真奠定基础。所以本次毕设用我们所学的MATLAB中的simulink软件研究三电平变流器的仿真。通过对单相桥式、三相桥式、三相电压型SPWM仿真获得结果。24425
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毕业论文关键词：传动技术；三电平；变流器；数学模型；仿真；
MODELING ANALYSIS AND SIMULATION OF EMU THREE-LEVEL TRACTION CONVERTER
ABSTRACT: Modern alternating current (AC) power transmission technology, It has developing into a kind of power transmission system, is widely used in railway locomotive, automobile, etc . Cross - straight - to pay type emu system principle is elaborated by: first by catenary to obtain high single-phase ac voltage by transformer step-down, three-phase ac voltage is obtained by inverter can again, supply of locomotive wheel on the traction motor. So To the theoretical research on the three level inverter, then must to creat mathematical model on it. It establish foundation for three level control and simulation this project use what we learn in the MATLAB simulink software simulation study of three level inverter. Based on single phase bridge type, three-phase bridge type, three-phase voltage type SPWM simulation results are obtained.
Key Words: threelevel; converter; Mathematical modeling ; simulation
目 录
1 绪论 1
1.1 课题的研究背景及意义 1
1.2 交流传动技术的发展 2
1.2.1 电力电子器件的发展 2
1.2.2 电力牵引传动控制策略的发展 2
1.2.3 控制元件的发展 3
1.3 本文研究的主要内容 3
2 动车组三电平牵引变流器系统分析 4
2.1交流电源，电动汽车的电力机车主变流器的电路原理 4
2.2 单相四象限PWM整流器的工作原理及系统分析 5
2.2.1 PWM整流器的基本工作原理 5
2.3 三相三电平逆变器的主电路结构及空间矢量分析 8
2.3.1 三电平逆变器的主电路结构 8
2.3.2 三电平逆变器空间矢量分析 10
3 动车组三电平变流器数学建模 13
3.1 单相三电平整流器数学模型 13
3.2 SPWM控制技术 14
3.2.1 SPWM波形的原理及产生 14
3.2.2 三电平整流器的SPWM原理分析 15
4 动车组三电平牵引变流器的仿真研究 17
4.1 MATLAB/SIMULINK软件简介 17
4.2 交流直流变换器仿真 18
4.2.1 单相桥式全控整流电路仿真 18
4.2.2 三相桥式全控整流电路的仿真 24
4.3 直流-交流变换器仿真 28
4.3.1三相三电平逆变器的仿真 28
5 结论与展望 34
致 谢 35
参考文献 36
1 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
说到铁路高新技术，那不得不提的就是高速动车组了，它包括了电力牵引交流在内的几大关键技术，既是关键，那么也就意它在交流传动系统中作为中枢，有很好的牵引能力。世界铁路运输牵引动力自1879德国出世第一机车以来，电力牵引的发展势头逐步提高。按照启动电机是直流抑或交流的差别，划分为直流和交流两个传动体系。
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