多电平逆变器电路方面的

针对逆变器的分析

多电平逆变器电路方面的SelfCommutated

Abstract-A比较分析电路的细胞和bridgetype,摘要利用高压多级逆变器是

鉴于。电力电子是一个领域的工程中

小说电路解决方案将永远是相关的。在

现在,电路的多级selfcommutated细胞

电压逆变器(CSCVI)广泛应用于

变频器(FCs)为电动驱动器(EDs)

和电力工程(PE)。这是支配,首先,通过

摘要利用高压转换器的可能性来设计使用

一个相对lowvoltage元素基地,其次,通过

可能获得一个multilattice outputvoltage

一个真正的正弦形图方法高

du / dt值缺席,从而保证了可靠的

电机的运行。这些设备是基于

专门的细胞和电源电路专利罗比

欺诈和Semicron[1,2]。因此,例如,五个细胞在阶段

与关键的电压1700 V被以深刻

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twoquadrant工作6千伏FCs[1]。在这种情况下,一个

11水平线性电压图中创建它

每个细胞的相电压3470伏的汽车产量

690 V和包含一个基于三相整流用

电容滤波和onephase逆变器(H桥)

(图1)。这些细胞是美联储从基于三相反式

原以15套二次绕组。FCs的

6千伏,HVCtype MELTRAF500(三菱)

6个细胞组成的细胞在阶段和ABS驱动器(AllRussian

研究和设计学院的继电器制造

与试点工厂)设计类似[3]。这个

作者(2、4]提出大量的新类型的细胞,

包括那些功率因数均衡器(PFE)和

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一个和三相电源对EDs和两个

和fourquadrant工作(无花果。2 b和2 c)。在这种情况下, 变压器是大大简化了,因为它的

设计可以是一个或三相没有

空间绕组转变,因为在[1]。基于一个细胞

桥三相换向器使用双边转机

tor键和电容滤波器在桥上输入职业

[3]中提出的也感兴趣(图1 d)。这种细胞

确保一个twoway的有功功率的交换的

启动和破坏模式的电子传动与是

广泛用于矩阵变换器。

除了CSCVI,还有四能级

桥selfcommutated电压逆变器(BSCVI)[5]。

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作者(6、7]提出BSCVI电路和

图2演示了一个广义的修改版本

这个逆变器,由三个门部分1 - 3

和直流单位4包含整流器(R)和反对

密度(C)块和一个变压器(Tr)。证交会门口

上部有上部和下部分支(相对

阶段终端),每个都由m键(K)。

这个键的数量等于诈骗的数量

densers在单位4和阻塞二极管(VD)

连接到相应的冷凝器C

钥匙。这个键K是设计基于晶体管

模块有反向二极管。这个版本的电路

不同于[6]的存在两个整流器

R1和R2和消除反向二极管的

键连接到阶段终端ABC。整流器R1

和R2提供能量和排放的汽车

负载电流的减少。当操作在这

模式和停顿期间在PDM的规定,rec

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tifiers分流的锁链反向二极管连接在

系列的钥匙,而收益率功率损耗和一个

BSCVI增加效率。结果的

组装感应,反向电压的产生

回路冷凝器之间和关键单元

案件的主要变换;相反的二极管职业

不论从这个电压保护。加载这些

二极管是很大程度上降低了由于R1和R2。这个

数字标识键K和阻塞二极管

VD(有或没有破折号)是由对称时

尊重码头的±特拉华大学,这意味着相同

电压稳定在相似的元素(例如,VD1和VD1”)。

基于广义电路,BSCVIs可以

专为任意数量的级别n。根据n,

基本元素的数量在电路是阻止

开采如下:

。键的数量在门口的一个分支

部分是

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M=n-1

键的数量在BSCVI是 K=6(n-1)

阻塞二极管的数量节 D=2n-4

总数量的阻塞二极管的BSCVI是 D0=6(n-2)

冷凝器的数量是

C=m=n-1 电压的分布在BSCVI元素

如下: U0=Uk=Ud/n-1

在阻塞二极管,取决于他们的岗位

tioning,

Udn=Ud*N/n-1=U0N 这里N是阻塞二极管的数量(N = 1 对应于VD1和VD1‘二极管)。

阻塞二极管的数量在公元前的分支

规模较小的一个单元到键的数量相比,

例如,Nmax = m - 1。因此,最小的电压

VD1二极管以最小的数字N = 1

Uvd1=Umin=U0

而最大电压的二极管与建设

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est N = m - 1

******************** 二极管连接每个公共点01,

02,…,0 m - 1有相同的总电压如下:

UVD1 + UVD(m – 1) = UVD2 + UVD(m – 2) = … = UVD(m – 1) + UVD1' = Ud.

R1和R2的整流器的ampli选择

tude乌尔姆的线性电压。

对于BSCVI与氮水平,我们有 Ud ≈ Ulm = 2Ul = (n – 1)U0

, 那里的有效值Ul第一谐波的

BSCVI的输出线性电压。

应该指出的是,BSCVIs可以设计

使用不同的晶体管模块,即和

反向二极管。阶段的钥匙公里和公里"

(毗邻ABC阶段),似乎权宜之计来使用

te模块没有反向二极管;然而,

为了统一,就可能使用singletype

模块与二极管无处不在。在这种情况下,他们会

不工作的阶段键;然而,正常的歌剧院

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分离的逆变器不会被打扰。在新闻

cuits CSCVIs设计的(除了在细胞中所示

图1 c)和BSCVIs,最好将能源调度

收费单位(电阻键)在冷凝器,

数字恰逢数量的欺诈

densers。在这种情况下,一个在BSCVI整流机组R

可以包括个人整流器或可以普遍呢

对于所有冷凝器。对于一个可逆BSCVI,单位R

设计出基于一个活跃的整流器。基于[6、7],

所有已知的电路设计SCVIs使用所谓的

NPC配置可以获得。比较

版本的CSCVI和BSCVI电路与相同的

许多级别,图3展示了电路的一个

11级BSCVI设计基于singletype转机

tor模块采用逆向二极管。独特的

这种变频器如下:直流单元包含十个

冷凝器(C1-C10)和每门部分由

20晶体管键(K1-K10和K1的-K10”),18块

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ing二极管(VD1-VD9和VD1”-VD9”),和效果

fiers R1、R2。钥匙和阻塞二极管岗位

提到与两方面终端特拉华大学

用相同的数字和符号不同(')。

这个整流器R1、R2并联分支的门

部分,包括链十反向二极管诈骗

在系列的事物,从而降低了能耗。

图4显示了图的BSCVI线性伏特

年龄,其中n = 11,m = 10,半= 0.1 Ud = 0.141 Ul,

乌尔姆半= 10。此表显示了一个比较的估计

11级的主要成分CSCVIs和

BSCVIs。

它遵循是从比较考虑

逆变器,在案件相同数量的

水平,它们包含相同数量的晶体管键

相同的电压(1700 V)。在这种情况下,一个

CSCVI有较大数量的冷凝器、整流

桥梁,以及能源排放单位,以及更多

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复杂的变压器,而一个BSCVI包含

辅助阻塞二极管。

当能量损失估算在两个电路,

应该指出的是,他们都是类似的晶体管

而低BSCVI二极管。这才会最涡激振动

悠闲地在暂停在PDM的规定,以及

模式的下降和卸载电机负载。在

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这种情况下,细胞在CSCVI可以运作的

短路模式和电机电流喂他们

通过一个开放的晶体管和关闭导电二极管。

最糟糕的情况是在额定载荷的操作在一个

低速率、低电压。在这里,多达十转机

分派和十个二极管的十CSCVI细胞将能量

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对于一个halfperiod gized的线性电压(图4)。

对于一个BSCVI操作在这种模式下,我们有十个tran

sistors和一个整流器R1(R2),它由一个

二极管线性电压3伏特和,两个二极管

连接在系列,6千伏。此外,它应该是

指出,根据输出电压,并不是所有的

钥匙活跃在BSCVI线性电路的电压,

虽然所有的键都运行在一个CSCVI。结果,

损失CSCVI键更高。

因此,尽管多电平逆变器的特点是:

通过明显的优势(使用相对便宜

钥匙电压1700 V和一个正弦

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电压型)、使用的键的数量比较大

收益率严重电力损失。减少

数量的水平使得我们可以减少全国矿工工会

系统的误码率键和损失而是,然而,它

结果在电压上升,增加了成本和

原因相关的问题为正弦波的形状

输出电压和降低dU / dt的价值

马达。因此,决定选择

层数的权衡。

整体上,考虑版本的多级

逆变器是替代和他们的选择在每个

具体情况取决于技术和经济

评估和竞争和专利限制。

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