[發明專利]一種導軌車移相全橋充電機變壓器偏磁抑制控制方法

有效

• 申請號: 201810404322.0
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108777545B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 李東;李巖;王喜樂;葸代琪;張宇龍;余華;張濤;高永軍
• 申請（專利權）人: 西安中車永電電氣有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 西安新動力知識產權代理事務所(普通合伙) 61245
• 代理人: 劉強

本發明公開了一種導軌車移相全橋充電機變壓器偏磁抑制控制方法：在常規的移相全橋電壓電流環控制基礎上，增加了變壓器偏磁校正環節，將變壓器原邊電流作為偏磁校正環的反饋。通過采用本發明的變壓器偏磁校正控制環控制使得T1和T4移相角與T2和T3移相角的移相角并不是完全對稱的，而是根據變壓器原邊正向電流最大值和反向電流最大值分別調整的。在抑制變壓器偏磁的同時，也提高了控制系統的快速性與魯棒性。并通過了實際應用驗證，該控制方法具有廣闊的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于導軌車技術領域，涉及一種偏磁抑制控制方法，尤其是一種導軌車移相全橋充電機變壓器偏磁抑制控制方法。

背景技術

隨著中國鐵路技術的跨越式發展，同時隨著中國綜合國力的增強和人民生活水平的提高，使得對環境和舒適度要求越來越高，而輕軌車電車因其污染小、噪音低、載客量大、靈活方便等優點成為了眾多主機廠研究的對象。輕軌車的整車設計越來越傾向于采取輕量化、小型化的設計原則，而對于導軌車的直流供電單元的要求同樣如此，這樣就對列車直流電源的性能指標、裝置的體積和重量、系統整個效率和安全性方面都提出了更嚴格更苛刻的要求。

現有技術中，基于高開關頻率的移相全橋DC/DC控制電路因其對系統效率利用率高、裝置體積小、重量輕等優點得到了廣泛的應用。而移相全橋主電路中的高頻變壓器因負載及主電路參數不對稱等原因經常出現偏磁現象，影響控制性能。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種導軌車移相全橋充電機變壓器偏磁抑制控制方法，其能夠抑制高頻變壓器的偏磁現象，從而達到更好的控制性能，保證列車的直流充電機供電運行平穩可靠。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

這種導軌車移相全橋充電機變壓器偏磁抑制控制方法，采用電壓電流雙閉環控制策略，充電機恒流控制時外環為電流外環，內環為偏磁校正環；充電機恒壓控制時，外環為電壓環，內環為偏磁校正環；電壓外環和電流外環對輸出電壓電流進行采樣，進過PI調節器調節；偏磁校正內環對變壓器原邊電流采樣，進行PI調節。同時由于在實際控制過程中開關管開通關斷的影響，正負電流I_TMAX、I_TMIN往往存在較大的波動，以此直接偏磁校正內環反饋，會導致整個控制系統存在較大的波動，不利于變壓器偏磁校正，故采用變阻尼控制思想對I_TMAX、I_TMIN的采樣反饋值做進一步處理。

進一步的，以上具體控制方法如下：

1)首先對變壓器原邊電流最大值和最小值進行采樣，在超前橋T1關斷的時刻采集變壓器原邊電流正向最大值I_TMAX，在T2關斷的時刻采集變壓器原邊負的最大值I_TMIN，進一步采用變阻尼控制思想對I_TMAX、I_TMIN的采樣反饋值做進一步處理，以此分別作為偏磁校正內環的反饋；

2)分別采集輸出充電機的輸出電壓V_o和I_o，作為恒壓控制和恒流控制外環的電壓電流反饋；

3)輸出根據輸出電壓V_o的幅值判斷采用恒流控制還是恒壓控制：

a)如果是恒流控制，則將恒流控制給定值和輸出電流反饋值I_o作差，然后經過PI調節器，輸出作為恒流控制內環變壓器偏磁校正環的給定I_TSET，變壓器原邊電流正向值I_TMAX經過變阻尼控制算法調整后作為偏磁校正內環計算T1和T4移相角的反饋，作差后通過PI調節器調節輸出T1和T4移相角；同樣，將變壓器原邊電流反向最大值I_TMIN經過變阻尼控制算法調整后作為T2對T3移相角反饋，與變壓器偏磁校正環的給定I_TSET作差后經過PI調節器調節輸出T2和T3移相角；