牵引变流器元器件参数计算及选型方法

5 牵引变流器元器件参数计算及选型方法 CRH3 型动车组牵引传动系统主电路图如图 4.1 所示，主要由四象限脉冲整流器、直流中间环节和逆变器部分组成，牵引变流器的模块具有互换性。变流器采用两电平技术，使变流器的开关管数目减少，向模块化、简洁化方向发展。CRH3 型动车组脉冲整流器采用瞬态电流控制，由于电平数较三电平整流器少，因此在直流环节加入了 LC 滤波电路，以减小谐波含量。牵引逆变器采用直接转矩控制策略，并由两电平 SVPWM 调制器调制输出开关信号来控制逆变器。 牵引变流器元器件设计选型时，首先进行元器件的基本参数计算，再根据元器件的特性和工程经验选择合适的产品，最后通过仿真和试验来验证和修正参数。本章主要对牵引变流器中关键元器件的参数计算及选型方法进行说明。 5 .1 四象限整流器基本参数的计算方法 所谓四象限整流器是指在牵引工况以及制动工况时，电压U 和电流 I 间的相位角可已通过脉宽方式调节。通过对电压和电流间的相位角的控制，牵引电动机能够在电压U 和电流 I 组成的全部四个象限内工作，从而实现能量的双向流动。 四象限整流器的输入电压计算公式如下: NU=)1(22pdXUN （5-1） 式中dU —直流电压 N —调制比 pX —牵引变压器短路阻抗 根据式（4-1），可算得一个NU 值，再考虑 30kV 高网压时的电压修正(K=25/30)，最终算出的输入电压NU 。 四象限整流器输入电流计算公式如下: NI=21NUP （5-2） 式中 P —牵引电机输出功率 NU —输入电压 1 —牵引电机效率 2 —牵引变流器效率  —牵引变流器输入功率因数 根据式（4-2），可算得输入电流NI 、和最大输入电流maxNI 四象限整流器技术参数 四象限整流器的输入频率：50HZ； 标称额定关断电压：6.5kV 四象限整流器的输入功率: 牵引工况：约 2  1430 KW； 制动工况：约 2  900 KW； 半导体器件：IGBT 四象限整流器安装位置车下防护等级：IP54 冷却介质：根据 EN 60529 冷却液含有防冻剂的软化净化水标准选择 标准：IEC 61287；EN 60310 5 .2 牵引逆变器基本参数的计算方法 牵引逆变器的输入电压即牵引变流器的中间直流回路电压dU 。中间直流电压是牵引传动系统的一项重要参数，它确定了主整流器、牵引逆变器、牵引电机、等主要设备的电压等级，在牵引功率一定的情况下，也就确定了最大的电流允许值，进而也就确定了设备的体积和质量。目前交流传动列...