[发明专利]具有低谐波高输出功率的能馈式牵引供电装置及控制方法

权利要求书

1.一种具有低谐波高输出功率的能馈式牵引供电装置，其特征在于，包括移相变压器、PWM整流机组和控制单元；所述移相变压器的原边三相绕组为星形连接，所述移相变压器的两个副边三相绕组分别为三角形连接和星形连接；

所述移相变压器的原边三相绕组用于与交流电源连接，所述移相变压器的两个副边三相绕组与所述PWM整流机组的交流侧连接；

所述控制单元通过固定幅值矢量控制及SHEPWM调制方式控制所述PWM整流机组。

2.根据权利要求1所述的能馈式牵引供电装置，其特征在于，所述PWM整流机组包括两个并联的PWM整流器，一个PWM整流器的输入端与所述移相变压器的一个副边连接，另一个PWM整流器的输入端与所述移相变压器的另一副边连接。

3.根据权利要求2所述的能馈式牵引供电装置，其特征在于，所述PWM整流器包括三组功率器件；每组功率器件包括两个串联的功率模块；

每组功率器件的中点与交流侧的交流母线连接，每组功率器件的正极和负极与直流侧的直流母线连接。

4.根据权利要求2或3所述的能馈式牵引供电装置，其特征在于，所述PWM整流器还包括交流滤波电容和交流滤波电感；

所述交流滤波电容并联在交流侧的交流母线上，所述交流滤波电感分别串联交流侧的交流母线上。

5.根据权利要求2或3所述的能馈式牵引供电装置，其特征在于，所述PWM整流器还包括直流支撑电容和直流熔断器；所述直流支撑电容连接在在所述直流侧的直流母线之间，所述直流熔断器串联在所述直流侧的直流母线上。

6.一种基于如权利要求1-5任一项所述的能馈式牵引供电装置的控制方法，其特征在于，包括：

检测原边绕组的电动势、PWM整流器的输出电流和输出电压；

根据设定的直流电压、检测到的原边绕组的电动势、PWM整流器的输出电流和输出电压，得到两组驱动脉冲；

将所述两组驱动脉冲分别发送到两个PWM整流器的驱动端。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，根据设定的直流电压、原边绕组的电动势、PWM整流器的输出电流和输出电压，得到两组驱动脉冲，具体包括：

根据所述设定的直流电压、检测到的两个PWM整流器的输出电压，得到两个PWM交流侧电压相对于交流电网电动势的角度偏移量，并通过两个PWM整流器直流侧电流得到所述角度偏移量的修正量；

对检测到的原边绕组的电动势进行运算，得到移相变压器的每组副边绕组的电动势的相角；

根据所述副边绕组的电动势的相角及所述角度偏移量的修正量对所述角度偏移量修正，得到两个随交流电网频率同步改变的角度偏移量指令值，用其对SHEPWM算法中的开关角度数进行修正，得到最终的开关角指令，进而通过SHEPWM模块得到用于驱动对PWM整流器的驱动脉冲。