10四川高壓大功率逆變器拓撲結構分析！

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1、大功率電力電子變流裝置的拓撲學進展

   近年來各種高壓變頻器不斷出現(xiàn)可是到目前為止高壓變頻器還沒有像低壓變頻器那樣具有近乎統(tǒng)一的拓撲結構。根據(jù)高壓組成方式可分為直接高壓型和高— 低 — 高型根據(jù)有無中間直流環(huán)節(jié)可以分為交 — 交變頻器和交 — 直 — 交變頻器。在交 — 直 —交變頻器中根據(jù)中間直流濾波環(huán)節(jié)的不同又可分為電壓源型 ( 也稱電壓型 ) 和電流源型 ( 也稱電流型 ) 。高 — 低 —高型變頻器采用變壓器實行降壓輸入、升壓輸出的方式其實質(zhì)上還是低壓變頻器只不過從電網(wǎng)和電動機兩端來看是高壓的這是受到功率器件電壓等級限制而采取的變通辦法。由于需要輸入、輸出變壓器而存在中間低壓環(huán)節(jié)電流大、效率低、可靠性下降、占地面積大等缺點只用于一些小容量高壓電動機的簡單調(diào)速。常規(guī)的交 — 交變頻器由于受到輸出最高頻率的限制只用在一些低速、大容量的特殊場合。  下面對直接高壓大功率電力電子裝置拓撲結構作一個分類分類是針對單個器件的電壓或電流承受能力往往不能適應容量要求這一特點進行的為此把大功率電力電子變流裝置的拓撲結構分為兩類
      1 以器件串聯(lián)為基礎的橋臂擴展型結構

      2 以變流單元電路串聯(lián)為基礎的多單元變流器結構。  這種分類方式從電路構成的角度揭示了名種拓撲結構的內(nèi)在聯(lián)系。按照這種分類方式多管串聯(lián)的兩電平變換電路二極管鉗位和飛跨電容鉗位型多電平拓撲屬于以器件串聯(lián)為基礎的橋臂擴展型結構級聯(lián)型多電平變流器屬于以變流單元電路串聯(lián)為基礎的多單元變流器結構。

        2、 高 — 低 — 高結構      該種結構將輸入高壓經(jīng)降壓變壓器變成 380V 的低壓然后用普通變頻器進行變頻再由升壓變壓器將電壓變回高壓。很明顯該種結構的優(yōu)點是可利用現(xiàn)有的低壓變頻技術實現(xiàn)高壓變頻易于實現(xiàn)價格低其缺 ? 是系統(tǒng)體積大、成本高、效率低、低頻時能量傳輸困難等。  

      3、 器件串聯(lián)拓撲結構

      3.1 多管串聯(lián)的兩電平變換電路
      將器件串聯(lián)使用是滿足系統(tǒng)容量要求的一個簡單直觀的辦法。串聯(lián)在一起的各個器件被當作單個器件使用其控制也是完全相同的。這種結構的優(yōu)點是可利用較為成熟的低壓變頻器的電路拓撲控制策略和控制方法其缺點是串聯(lián)開關管需要動態(tài)均壓和靜態(tài)均壓。這是因為串聯(lián)器件開、關時間不一致最后開通或最先關斷的器件將承受全部電源電壓這就必然影響到它的可靠運行所以電力電子器件串聯(lián)運行時應有相應的均壓措施而均壓電路使系統(tǒng)復雜化損耗增加效率下降。另外為使串聯(lián)器件同時導通和關斷對驅(qū)動、控制電路的要求也大大提高。
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