它在結(jié)構(gòu)上有以下幾個(gè)主要特點(diǎn):
(1)采用igct作為主開關(guān)器件,且采用壓裝結(jié)構(gòu)
采用igct作為主開關(guān)器件,且采用壓裝結(jié)構(gòu),其中,分立散熱器一方面為igct散熱和壓裝結(jié)構(gòu)的支撐設(shè)備,另一方面也是連接兩個(gè)igct的導(dǎo)體。
�。�2)三相橋臂共用兩套di/dt吸收電路
三相橋臂共用兩套di/dt吸收電路(ls、rs和cs)
�。�3)直流母排與逆變回路通過層疊扁銅排相連
直流母排與逆變回路通過層疊扁銅排相連,
�。�4)控制系統(tǒng)采用多cpu和光纖can總線通訊系統(tǒng)
控制系統(tǒng)采用多cpu和光纖can總線通訊系統(tǒng)。
(5)輸出采用濾波電感與升壓一體化結(jié)構(gòu)
輸出采用濾波與升壓一體化結(jié)構(gòu)。
正是由于這些結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),而凸現(xiàn)出一些必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。
3 若干關(guān)鍵技術(shù)問題分析
高壓大容量變頻器涉及的關(guān)鍵技術(shù)很多,本文就幾個(gè)主要的關(guān)鍵問題進(jìn)行敘述和分析。
3.1 igct安全工作區(qū)的有效設(shè)置
要提高大容量電力電子裝置可靠性,需要特別關(guān)注半導(dǎo)體開關(guān)器件的特性,同時(shí)研究器件的應(yīng)用特性與電力電子裝置中其它元素之間的關(guān)系,由此來設(shè)計(jì)和優(yōu)化電力電子裝置的拓?fù)洹⒔Y(jié)構(gòu)和控制策略等。通常器件應(yīng)用手冊(cè)中關(guān)于器件各類電特性的約束往往是基于特定的單管測(cè)試電路,其中某些關(guān)鍵參數(shù)(如雜散電感)在實(shí)際應(yīng)用中由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題,很難保證與測(cè)試電路完全一致。而且,實(shí)際電路拓?fù)渑c半導(dǎo)體測(cè)試電路差異較大,往往涉及到多個(gè)開關(guān)管之間的相互作用和相互聯(lián)系。同時(shí),運(yùn)行工況、負(fù)載特性以及器件參數(shù)的差異,使得性能優(yōu)良的器件裝備在特定裝置、運(yùn)行在特定裝置中時(shí)并不一定會(huì)提升裝置的可靠性,即通常意義下單個(gè)開關(guān)器件的安全工作區(qū)(以下簡(jiǎn)稱soa)并不總是適用于整個(gè)裝置,甚至在實(shí)際應(yīng)用中要作較大的修正。
在基于igct的高壓大容量變頻調(diào)速研究中,圍繞igct和二極管等開關(guān)器件進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析,提出了變換器全運(yùn)行范圍安全工作區(qū)定義,即以igct的安全工作區(qū)為基礎(chǔ),給出了igct安全運(yùn)行與變換器安全運(yùn)行的量化關(guān)系,并以此直接對(duì)變換器的額定工作點(diǎn)、控制方式、保護(hù)措施、結(jié)構(gòu)雜散參數(shù)要求以及損耗和效率等進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化示意圖如圖6所示。在優(yōu)化的過程中,綜合使用了包括三電平變頻器中點(diǎn)電壓平衡與控制參數(shù)約束、開關(guān)器件損耗建模與變頻器運(yùn)行狀況綜合分析等多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利技術(shù)。實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果,大大減少了裝置的故障率。
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