变结构控制的多重化串并连试验电源制造技术

本实用新型专利技术提出了一种变结构控制的多重化串并连试验电源，包括额定电压输入端，以及与额定电压输入端依次连接的死区控制器、电压调节器、电流限幅以及电流调节器，电流调节器的输出端分别连接Y组脉冲和D组脉冲；本试验电源中还设置有直流电流、直流电压的前馈通道，在前馈通道中设置有结构变换器及动态滤波器。本实用新型专利技术为满足轨道牵引试验系统对被试直流电源的特殊要求、设计研制出变结构的多重化整流系统，可满足宽电压供电范围的需要，完全模拟轨道牵引实际供电条件，实现牵引、制动等各种供电工况，通过单套电源模块串、并联满足750VDC或1500VDC的电网模拟，同时满足IEC标准中有关电压突变，母线短路、接地等特殊试验的需求。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轨道交通电源，特别是指一种变结构控制的多重化串并连试验电源。
技术介绍
轨道交通的试验电源，是为了模拟接触网供电，同时需要完成牵引系统型式试验所需的专用电源。现有的试验电源多采用调压变压器调整交流测电压，通过整流桥整流的方式完成。但是现有技术一般存在以下几个问题：调压变压器阻抗大，随负载的增减，输出电压变化超过10％，特别对于一些特殊试验需求，如短时电源中断，直流侧电压波动超过20％；无法完成四象限工况，在模拟制动工况时，母线能量只能通过电阻消耗，能耗较高；仅针对某一类型的试验，其可调幅值与容量大小固定，若需覆盖多种被试件，造价会迅速提升。
技术实现思路
本技术提出一种变结构控制的多重化串并连试验电源，能够完成四象限工况，且在相同交流电源输入下、形成多规格直流输出。本技术的技术方案是这样实现的：一种变结构控制的多重化串并连试验电源，包括额定电压输入端，以及与额定电压输入端依次连接的死区控制器、电压调节器、电流限幅以及电流调节器，电流调节器的输出端分别连接Y组脉冲和D组脉冲；本试验电源中还设置有直流电流、直流电压的前馈通道，在前馈通道中设置有结构变换器及动态滤波器。作为优选，所述直流电流、直流电压依次连接结构变换器、动态滤波器，动态滤波器的输出端连接在电流限幅的输入端。作为优选，所述直流电压分别连接结构变换器的输入端及死区控制器。作为优选，所述直流电流分别连接结构变换器的输入端及电流调节器。与现有技术相比，本技术的优点在于：为满足轨道牵引试验系统对被试直流电源的特殊要求、设计研制出变结构的多重化整流系统，可满足宽电压供电范围的需要，完全模拟轨道牵引实际供电条件，实现牵引、制动等各种供电工况，通过单套电源模块串、并联满足750VDC或1500VDC的电网模拟，可以满足国内多种类型的牵引系统试验供电，同时满足IEC标准中有关电压突变，母线短路、接地等特殊试验的需求。本技术在国内地铁型式试验台上获得了应用，一举解决了业主此类试验必须在欧洲进行的问题，其输出的动态稳定性、容量的覆盖能力、静态指标等，完全满足了IEC标准的要求。附图说明图1为本技术的变结构控制器的结构框图。图中：1、死区控制器；2、电压调节器；3、结构变换器；4、动态滤波器；5、电流限幅；6、电流调节器；7、Y组脉冲；8、D组脉冲；9、额定电压输入端。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例：参见图1，一种变结构控制的多重化串并连试验电源，包括额定电压输入端，以及与额定电压输入端依次连接的死区控制器、电压调节器、电流限幅以及电流调节器，电流调节器的输出端分别连接Y组脉冲和D组脉冲；本试验电源中还设置有直流电流、直流电压的前馈通道，在前馈通道中设置有结构变换器及动态滤波器。作为优选，所述直流电流、直流电压依次连接结构变换器、动态滤波器，动态滤波器的输出端连接在电流限幅的输入端。作为优选，所述直流电压分别连接结构变换器的输入端及死区控制器。作为优选，所述直流电流分别连接结构变换器的输入端及电流调节器。与现有技术相比，本技术的优点在于：为满足轨道牵引试验系统对被试直流电源的特殊要求、设计研制出变结构的多重化整流系统，可满足宽电压供电范围的需要，完全模拟轨道牵引实际供电条件，实现牵引、制动等各种供电工况，通过单套电源模块串、并联满足750VDC或1500VDC的电网模拟，可以满足国内多种类型的牵引系统试验供电，同时满足IEC标准中有关电压突变，母线短路、接地等特殊试验的需求。通过设置直流电流、电压前馈通道，在通道中设置结构变换器，使其在静态调节时，电流反馈与结构变换器的运算结果抵消，使电流环处于开环状态，从而屏蔽了电流环的运算。而在动态时，根据直流母线下降(上升)的程度，适量补充注入(回馈)电流；通过这种变结构的控制器，可保证从而保证直流电压的稳定，特别是在负载变化剧烈(电压中断试验)时，母线电压能够控制在±10％以内。由于在控制器中依然存在电流环节，其是否参与运算取决于系统状态，脉冲的换向逻辑保持不变，所以可以适用于四象限系统。采用变结构的闭环控制，静态时为双闭环，动态时为单闭环，可大大提高电源瞬时中断试验时输出电压的稳定性；采用晶闸管多重直流串联、直流并联技术，在相同交流电源输入下、形成多规格直流输出；直流电感复用，既作为并联时的平衡，又作为串联时的LC滤波器，形成稳定、低脉动的直流电压。本技术在国内地铁型式试验台上获得了应用，一举解决了业主此类试验必须在欧洲进行的问题，其输出的动态稳定性、容量的覆盖能力、静态指标等，完全满足了IEC标准的要求。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变结构控制的多重化串并连试验电源，其特征在于：包括额定电压输入端，以及与额定电压输入端依次连接的死区控制器、电压调节器、电流限幅以及电流调节器，电流调节器的输出端分别连接Y组脉冲和D组脉冲；本试验电源中还设置有直流电流、直流电压的前馈通道，在前馈通道中设置有结构变换器及动态滤波器。

【技术特征摘要】
1.一种变结构控制的多重化串并连试验电源，其特征在于：包括额定电压输入端，以及与额定电压输入端依次连接的死区控制器、电压调节器、电流限幅以及电流调节器，电流调节器的输出端分别连接Y组脉冲和D组脉冲；本试验电源中还设置有直流电流、直流电压的前馈通道，在前馈通道中设置有结构变换器及动态滤波器。2.根据权利要求1所述的变结构控制的多重化串并连试验电源，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓鹏，
申请(专利权)人：成都伟特自动化工程有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51