袁登科，朱小娟，周俊龙

（1.同济大学 电气工程系，上海201804，2.上海申通地铁集团维护保障中心，上海200070）

以上海地铁为例，现代城市轨道交通车辆的电气牵引系统已经普遍采用了直流供电和交流电气传动的系统结构[1－2]，牵引逆变器作为电气系统的主要谐波源会产生大量电流谐波，从而在直流供电侧产生较多的电流谐波.本文从牵引逆变器的交流侧电流谐波、直流侧电流谐波、线路滤波器的滤波作用等方面入手，推导出车辆电气牵引系统的直流侧谐波电流的理论计算公式，然后结合MATLAB软件的仿真结果对计算结果进行了详细分析与验证.

1 城市地铁车辆电气牵引系统简述

国内城市轨道交通车辆的电气牵引系统普遍采用直流供电，6车编组的地铁车辆通常采用4动2拖的结构，动车电气牵引系统的主电路采用的是典型的直流／交流结构——采用1台两电平电压型逆变器同时向4台三相交流牵引电动机供电[2]，以满足车辆动力需求，如图1所示.以二极管不控整流电路提供的1 500 V直流电网为例，电网网压在1 000～1 800 V范围内波动.波动的直流电经受电弓引入后通过滤波电感L1和支撑电容C1构成的低通滤波器，变成了比较恒定的直流电压.图1中的DC／AC为脉宽调制（pulse width modulation，PWM）控制的三相电压型逆变器（voltage source inverter，VSI），通过控制内部大功率半导体器件的导通与关断从而在逆变器的输出侧得到交流牵引电机所需的变 压 变 频（variable voltage variable frequency，VVVF）交流电.交流牵引电动机通过齿轮箱等机械传动机构将能量传递到车辆的动轮上，从而驱动车辆前进.