路 瑶,张瑞峰,詹哲军,苑伟华,杨高兴,张巧娟

(中车永济电机有限公司,西安710016)

0 引 言

有轨电车牵引系统普遍是中压、大功率等级,受散热条件、开关损耗等因素影响,牵引变流器的开关频率受到限制,一般低于900 Hz[1]。为抑制低开关频率引起的谐波,提升系统性能,通常采用多模式调制策略:在低速区采用异步调制;随转速逐步升高,载波比减小到一定值时采用不同载波比的同步调制;高转速情况下,则采用方波调制。在同步调制阶段,根据载波比的不同,分别采用规则采样同步调制和特殊同步调制方式。当载波比小于10时,为解决规则采样同步调制引起的3的倍数次谐波增大的问题,采用特殊同步调制方式。目前,常用的特殊同步调制方式主要有中间60°同步调制、特定次谐波消除PWM、谐波电流有效值最小PWM等。

文献[2]针对高电压、大电流、低开关频率的大功率异步牵引系统,提出一种采用优化同步的特定次谐波消除PWM方式的逆变器混合PWM策略;文献[3]针对低开关频率的大功率牵引系统,基于PWM调制波对称原则,提出一种谐波电流有效值最小PWM策略,有效降低了电流的总谐波含量。文献[2-3]都能实现不同调制间的平滑过渡及牵引系统的可靠运行,但均需要实时地计算开关角,算法复杂,增加了硬件成本,实用性不高。

中间60°同步调制具有根据开关角度确定输出PWM波的特点,能够有效消除含有3的倍数次的谐波,优化电机控制性能。相较于特定次谐波消除调制、谐波电流有效值最小PWM等方式[2],中间60°同步调制在计算过程中,只需要求解一个开关角,算法简单,易于实现,具有较高的应用价值。……