[发明专利]一种导轨车移相全桥充电机变压器偏磁抑制控制方法

说明书

本发明公开了一种导轨车移相全桥充电机变压器偏磁抑制控制方法：在常规的移相全桥电压电流环控制基础上，增加了变压器偏磁校正环节，将变压器原边电流作为偏磁校正环的反馈。通过采用本发明的变压器偏磁校正控制环控制使得T1和T4移相角与T2和T3移相角的移相角并不是完全对称的，而是根据变压器原边正向电流最大值和反向电流最大值分别调整的。在抑制变压器偏磁的同时，也提高了控制系统的快速性与鲁棒性。并通过了实际应用验证，该控制方法具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于导轨车技术领域，涉及一种偏磁抑制控制方法，尤其是一种导轨车移相全桥充电机变压器偏磁抑制控制方法。

背景技术

随着中国铁路技术的跨越式发展，同时随着中国综合国力的增强和人民生活水平的提高，使得对环境和舒适度要求越来越高，而轻轨车电车因其污染小、噪音低、载客量大、灵活方便等优点成为了众多主机厂研究的对象。轻轨车的整车设计越来越倾向于采取轻量化、小型化的设计原则，而对于导轨车的直流供电单元的要求同样如此，这样就对列车直流电源的性能指标、装置的体积和重量、系统整个效率和安全性方面都提出了更严格更苛刻的要求。

现有技术中，基于高开关频率的移相全桥DC/DC控制电路因其对系统效率利用率高、装置体积小、重量轻等优点得到了广泛的应用。而移相全桥主电路中的高频变压器因负载及主电路参数不对称等原因经常出现偏磁现象，影响控制性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种导轨车移相全桥充电机变压器偏磁抑制控制方法，其能够抑制高频变压器的偏磁现象，从而达到更好的控制性能，保证列车的直流充电机供电运行平稳可靠。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种导轨车移相全桥充电机变压器偏磁抑制控制方法，采用电压电流双闭环控制策略，充电机恒流控制时外环为电流外环，内环为偏磁校正环；充电机恒压控制时，外环为电压环，内环为偏磁校正环；电压外环和电流外环对输出电压电流进行采样，进过PI调节器调节；偏磁校正内环对变压器原边电流采样，进行PI调节。同时由于在实际控制过程中开关管开通关断的影响，正负电流I_TMAX、I_TMIN往往存在较大的波动，以此直接偏磁校正内环反馈，会导致整个控制系统存在较大的波动，不利于变压器偏磁校正，故采用变阻尼控制思想对I_TMAX、I_TMIN的采样反馈值做进一步处理。

进一步的，以上具体控制方法如下：

1)首先对变压器原边电流最大值和最小值进行采样，在超前桥T1关断的时刻采集变压器原边电流正向最大值I_TMAX，在T2关断的时刻采集变压器原边负的最大值I_TMIN，进一步采用变阻尼控制思想对I_TMAX、I_TMIN的采样反馈值做进一步处理，以此分别作为偏磁校正内环的反馈；

2)分别采集输出充电机的输出电压V_o和I_o，作为恒压控制和恒流控制外环的电压电流反馈；

3)输出根据输出电压V_o的幅值判断采用恒流控制还是恒压控制：

a)如果是恒流控制，则将恒流控制给定值和输出电流反馈值I_o作差，然后经过PI调节器，输出作为恒流控制内环变压器偏磁校正环的给定I_TSET，变压器原边电流正向值I_TMAX经过变阻尼控制算法调整后作为偏磁校正内环计算T1和T4移相角的反馈，作差后通过PI调节器调节输出T1和T4移相角；同样，将变压器原边电流反向最大值I_TMIN经过变阻尼控制算法调整后作为T2对T3移相角反馈，与变压器偏磁校正环的给定I_TSET作差后经过PI调节器调节输出T2和T3移相角；