辅助变流器是电力机车的重要部分,为列车的辅助负载提供电能,其稳定工作保障了列车正常运行。本文基于校企合作项目,研究项目中电力机车辅助变流器中的各部分的工作原理,设计控制策略,重点解决遇到的问题。本文具体研究如下:辅助变流器由晶闸管半控整流器、三相逆变器与半桥DC-DC变换器组成,对三部分的工作原理与控制策略进行研究。晶闸管半控整流器采用直流侧电容电压闭环控制策略,三相逆变器采用旋转坐标系下电压电流双闭环解耦控制,半桥DC-DC变换器采用输出电容电压闭环控制策略。仿真验证控制策略的性能。变换器级联时,逆变器的直流侧由于阻抗不匹配问题发生振荡,本文对振荡机理进行分析,在简单模型下用阻抗匹配原则分析系统稳定性,在小信号模型下用Nyquist稳态判据分析系统稳定性,在小信号模型下,引入有源阻尼补偿控制器,改变三相逆变器系统结构,使系统满足Nyquist稳态判据,使系统稳定。在辅助变流器的理论分析基础上设计辅助变流器的控制机箱,实现符合项目需求的辅助变流器控制目标。硬件控制机箱以DSP+FPGA为核心控制板,还有包括AD采样板、PWM脉冲板、CAN通信板等功能板块。软件控制主要包含系统状态机控制逻辑、不同变换器控制算法、故障判断保护机制等功能。在Matlab/Simulink中仿真不同部分的工作波形与直流侧振荡抑制效果;半实物仿真平台测试控制算法的实现与控制机箱的基本功能;在地面大功率实验验证辅助变流器输出是否符合项目需求。实验结果表明,辅助变流器拥有良好的稳态和动态输出性能,能在复杂工况下可靠运行,输出符合项目标准。图54幅,表3个,参考文献62篇。