高鐵電力牽引驅動與再生制動系統之暫態特性研究

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Title:	高鐵電力牽引驅動與再生制動系統之暫態特性研究 Research on the Transient Characteristics of Power Driving and Regenerative Braking for High-Speed Rails
Authors:	鄭純欣 Cheng, Chun-Hsin
Contributors:	資訊與電能科技研究所
Keywords:	高速鐵路;三階層轉換器;功因修正;洩漏電流 High speed railway;Three-level converter;Power factor correction;Leakage current
Date:	2007
Issue Date:	2008-10-07 09:32:41 (UTC+8)
Abstract:	本論文主要在從事具高輸入功因及低輸出諧波之高速鐵路電力牽引驅動與再生制動驅動系統的研究。首先，採用一具有中性點電壓平衡控制之三階層中性點箝位轉換器，以降低功率開關元件之耐壓、電壓諧波及電磁干擾，並詳細說明其電路操作原理及開關控制策略。在控制器方面，先於正規操作狀況下，推導出三階層轉換器之動態模型，緊接著設計一回授控制器以使輸出電壓符合給定之負載調整性能規格，再以模擬結果來驗證所設計控制器之有效性。在直流/交流變頻器方面亦採用三階層之變頻器電路架構，降低共模電壓對高鐵系統之干擾及減少對驅動馬達之破壞，並利用PSIM 電力電子套裝軟體建立高速鐵路整體系統模擬，其中包括史考特(Scott)變壓器、自耦變壓器、軌道等效電路及接地系統。並藉此一等效電路探討列車加減速時之洩漏電流的暫態響應，由模擬結果得知當列車在作加減速時，因直流鏈電壓之劇烈變化，使得洩漏電流流經高鐵供電電網之接地點而造成接地電位上昇，由分析結果可提供日後改善高鐵列車加減速時暫態行為之參考。
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