韦兆华

（广州地铁集团有限公司，广东广州510000）

0 引言

地铁牵引传动系统由直流接触网供电，车载逆变器直流侧主要由电感和电容组的LC滤波器进行滤波，牵引变流器运行时，由于逆变器在小信号模型下呈现的负阻抗特性，系统阻尼降低，此时直流侧电压、电流容易产生在LC谐振频率上的持续振荡，这种振荡不仅会带来牵引电机转矩脉动，损坏车辆设备，同时还会导致牵引控制系统过压、过流故障保护，引起列车停电故障。

1 振荡现象分析

对A4型列车的取流情况做录波分析，当列车仅启动了辅助系统时，电流约为20 A，此时发现电流出现了规律的振荡，幅值约为12 A，频率约为19 Hz。当空调系统启动后，由于负载加大，现象放大，幅值约为97.6 A，频率约为19 Hz。通过录波分析可知，A4型列车在这两种工作状态下直流侧电流出现了明显的振荡现象。

目前在谐波分析中常用到的方法为傅里叶变换，一般可以根据交流工频或变流器开关频率设定基波频率，然后再将实际波形分解为频率为基频的整数倍的正弦波信号的无限叠加，该方法常用于滤波器及无功补偿的设计。而前述的直流侧电流脉动为低频振荡（约19 Hz），频率比交流工频低，因而不适宜用傅里叶变换进行分析。

考虑到车载逆变器采用的是传统的LC滤波器，其中L为逆变器的滤波电感，C为支撑电容，两者组合成LC滤波电路，R为线路的等效电阻。以A4型车为例，其滤波电感L=5 mH，支撑电容C=13 mF，可得滤波器的谐振频率为与前述的电流振荡频率基本相等，可以判断是回路对谐振频率的交流分量阻尼不足，导致该频率的分量发散放大造成了低频振荡。……