宋文胜， 孙晓， 江才

(西南交通大学 电气工程学院，四川 成都 610031)

单周期控制在牵引传动系统拍频抑制中的应用

宋文胜， 孙晓， 江才

(西南交通大学 电气工程学院，四川 成都 610031)

针对电气化铁路单相交流供电及列车网侧牵引变流器拓扑特点所引起的牵引电机拍频问题，首先分析了直流侧电压存在2倍电网频率脉动的特征，针对直流侧无LC滤波器的交-直-交电力牵引传动系统，揭示了当逆变器的工作频率接近2倍电网频率时电机拍频现象最为严重的原因。然后利用单周期控制在输入电压脉动时仍能满足伏秒平衡的原理，并结合间接转子磁场定向矢量控制，提出将单周期控制算法作为牵引逆变器的调制策略，实现牵引逆变器-电机系统的无拍频控制。最后，搭建基于OP5600/RT-LAB实时仿真器与DSP TMS320F2812控制器的牵引传动系统半实物实验平台，对传统空间矢量脉宽调制与单周期控制算法进行了半实物实验对比验证，结果表明单周期控制算法能有效地抑制电机的拍频现象。

牵引逆变器；牵引电机；拍频现象；单周期控制；空间矢量脉宽调制

0 引 言

在高速列车电力牵引传动系统中，其网侧牵引变流器为单相脉冲整流器拓扑，则其直流侧电压存在2倍电网频率的纹波[1-4]。当该2倍电网频率的直流侧脉动电压较大时，将会引起牵引电机定子电流纹波和转矩脉动增大的现象，即电机拍频现象[4]。电机定子电流谐波过大会导致电机发热严重甚至烧坏电机，电机转矩抖动会产生噪声甚至损坏转轴[1-6]，因此，消除电机拍频现象是实现列车平稳和安全可靠运行的条件之一。……