NPC三電平逆變器PWM時(shí)降低損耗的研究
作者：
時(shí)間：2013-02-16
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
收藏
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
掃碼關(guān)注
獲取最新最全汽車電子
技術(shù)方案與實(shí)用技巧
3 三電平逆變器通態(tài)損耗的計(jì)算方法
由于電力電子器件的非理想導(dǎo)通特性，當(dāng)電流流過(guò)時(shí)，必產(chǎn)生損耗，定義為通態(tài)損耗。流過(guò)器件的電流為ik(對(duì)于IGCT，參照參數(shù)表中Ir值；對(duì)于FRD，參照參數(shù)表中IF值)時(shí)，器件的壓降記為UT(對(duì)續(xù)流二極管記為UF)，可以將UT(UF)表示為Ir(IF)的線性函數(shù)：
UT=UTo+RTIr，UF=UFo+RFIF (1)
器件通態(tài)損耗與逆變器的導(dǎo)通與換流模式有關(guān)，下面以模式1為例說(shuō)明通態(tài)損耗的計(jì)算方法。先假定負(fù)載功率因數(shù)角為φ，那么uk=Umcos(ωt)，ik=Imcos(ωt-φ)。在模式1下，參與導(dǎo)通的器件為VS1，VS2，VDc1。不妨假定在第j個(gè)采樣周期內(nèi)電流保持不變，在該采樣周期內(nèi)VS1，VS2，VDc1的通態(tài)損耗分別為：
在模式1中，其余器件不參與導(dǎo)通，因此不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)通損耗。采用同樣方法可計(jì)算出其他模式下的導(dǎo)通損耗，因此在一個(gè)逆變器輸出周期內(nèi)，逆變器某一器件所產(chǎn)生的導(dǎo)通損耗為：
經(jīng)測(cè)試及計(jì)算得，反并續(xù)流二極管產(chǎn)生的通態(tài)損耗最小，箝位二極管(VDc1和VDc2)次之，VS2產(chǎn)生的通態(tài)損耗最大，可計(jì)算出逆變器此時(shí)的容量為1．35 MVA，輸出有功功率為1．169 MW，此時(shí)產(chǎn)生的總通態(tài)損耗為1．556 kW，通態(tài)損耗占輸出有功功率的0．133％，這與實(shí)際情況相符。SPWM模式下通態(tài)損耗的計(jì)算結(jié)果不僅與m有關(guān)，而且與φ有關(guān)。逆變器通態(tài)損耗將會(huì)在φ=0，m=0．785時(shí)達(dá)到最大，其值為1．68 kW。當(dāng)功率因數(shù)接近-1時(shí)，總損耗達(dá)到最小，其主要原因是FRD的通態(tài)壓降小于IGCT的通態(tài)壓降。
4 三電平逆變器開關(guān)損耗的計(jì)算方法
器件的損耗特性可通過(guò)查詢器件資料獲得，對(duì)IGCT而言，其導(dǎo)通損耗eon和關(guān)斷損耗eoff可用如下兩個(gè)關(guān)于通態(tài)電流ik,j的函數(shù)來(lái)表示：
一個(gè)完整采樣周期內(nèi)開關(guān)損耗的計(jì)算方法是對(duì)每一個(gè)開關(guān)點(diǎn)進(jìn)行累加求和，這不利于對(duì)開關(guān)損耗進(jìn)行理論分析和自動(dòng)求解。下面以模式1為例說(shuō)明開關(guān)損耗的計(jì)算方法。
逆變器相關(guān)文章:逆變器原理
dc相關(guān)文章:dc是什么
pwm相關(guān)文章:pwm是什么
逆變器相關(guān)文章:逆變器工作原理
pwm相關(guān)文章:pwm原理
脈寬調(diào)制相關(guān)文章:脈寬調(diào)制原理 零序電流保護(hù)相關(guān)文章:零序電流保護(hù)原理
評(píng)論