基于SHEPWM调制的电力机车全速度运行策略及切换方法研究

李贵彬， 李永东,， 郑泽东， 王治国， 唐梦婷

(1.新疆大学 电气工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047；2.清华大学 电力系统国家重点实验室，北京 100084；3.装甲兵工程学院 控制工程系，北京 100072)

基于SHEPWM调制的电力机车全速度运行策略及切换方法研究

李贵彬1， 李永东1,2， 郑泽东2， 王治国3， 唐梦婷1

(1.新疆大学 电气工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047；2.清华大学 电力系统国家重点实验室，北京 100084；3.装甲兵工程学院 控制工程系，北京 100072)

电力机车功率大、直流侧电压高、开关频率低、运行速度快，针对牵引状态下电机电流谐波含量大、转矩脉动大、定子发热等问题，研究了电力机车在整个运行速度范围内的调制策略。提出了电力机车调制方式由异步调制切换至同步SHEPWM调制然后再到最大电压利用区(方波调制)的策略。理论上分析推导了减小切换电流畸变的方案，针对该策略和方案进行了仿真研究并在异步电机小功率实验平台上进行了实验验证。仿真和实验结果表明，所提出的调制策略可以作为电力机车全速度范围调制策略，切换方案能够减小电流谐波含量，提高电压利用率，使电力机车在全速度范围内平稳运行。

电力机车；SHEPWM调制；切换方法；开关角；电压利用率

0 引 言

电力机车功率大、开关损耗大，受开关器件和损耗功率限制其开关频率不超过1kHz，大电流、高电压、低开关频率的特点对传统调制方法提出了挑战。由于开关频率低电流畸变产生的转矩脉动大谐波发热量大等问题也不容忽视，为了最大限度的利用母线电压，提高电压利用率也即是高速弱磁区的方波调制也是值得研究的问题[1-8]。……