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為了研究計算電力機(jī)車牽引變壓器在暫態(tài)過電壓作用下副邊繞組的電壓響應(yīng)問題,從電力機(jī)車牽引變壓器原、副邊繞組的電壓傳遞函數(shù)出發(fā),分別計算了牽引變壓器的諧振頻率點(diǎn)和副邊繞組在暫態(tài)過電壓作用下的響應(yīng)。首先測量出機(jī)車牽引變壓器原、副邊繞組的電壓傳遞函數(shù),并用矢量匹配法和Arnoldi算法對此電壓傳遞函數(shù)進(jìn)行有理函數(shù)逼近和降階處理,然后計算電壓傳遞函數(shù)的諧振頻率點(diǎn)。運(yùn)用電網(wǎng)絡(luò)理論得到傳遞函數(shù)的高頻無源電路模型,此模型是一個由無源元件R,L,C和理想變壓器組成的二端口網(wǎng)絡(luò)。最后通過對此二端口網(wǎng)絡(luò)施加不同類型的暫態(tài)過電壓,仿真計算了變壓器副邊繞組的電壓響應(yīng)。
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提出了一種副邊雙諧振軟開關(guān)全橋直流變壓器(SDR-FB DCX)。其原邊利用勵磁電感儲存能量在全負(fù)載范圍內(nèi)實現(xiàn)了開關(guān)管的零電壓開關(guān),同時副邊采用諧振電路,實現(xiàn)了整流二極管的零電流關(guān)斷,從而減小開通損耗和反向恢復(fù)損耗,提高了SDR-FB DCX的效率。SDR-FB DCX消除了整流二極管的電壓尖峰與振蕩,將整流二極管電壓箝位于輸出電壓,減小了整流二極管的電壓應(yīng)力。詳細(xì)分析了SDR-FB DCX的工作模態(tài)及穩(wěn)態(tài)特性,分析結(jié)果表明其輸入/輸出電壓增益比表現(xiàn)為直流變壓器的工作特性,電壓增益比與負(fù)載、開關(guān)頻率和占空比無關(guān)。給出了SDR-FB DCX軟開關(guān)的實現(xiàn)條件。最后通過搭建一臺1 kW、400 V/48 V的實驗樣機(jī),驗證了理論分析的正確性。
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