基于IGCT的高壓變頻器設(shè)計(jì)研究.pdf

1、大容量開(kāi)關(guān)器件、多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和最優(yōu)控制策略，為實(shí)現(xiàn)大容量電力電子變換器提供了有效途徑，而基于大功率 IGCT器件的高壓變頻器的研究則是當(dāng)今電力電子研究方向的熱點(diǎn)之一。 集成門(mén)極換流晶閘管(IGCT)是最新的開(kāi)關(guān)器件，具有關(guān)斷電壓高、關(guān)斷電流大、開(kāi)關(guān)頻率高、損耗小、可靠性高等特點(diǎn)。它從GTO發(fā)展而來(lái)，結(jié)合了GTO與IGBT的優(yōu)點(diǎn)。憑借這些優(yōu)點(diǎn)，IGCT將比GTO和IGBT更具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，對(duì)IGCT器件以及基于IGCT的高

2、壓變頻器進(jìn)行理論分析、建模仿真和試驗(yàn)研究具有重要價(jià)值。 首先，本文分析了IGCT的結(jié)構(gòu)與工作特性，提出了適合電路仿真的IGCT器件實(shí)用模型。該模型具有足夠的計(jì)算精度，計(jì)算速度快，參數(shù)求解簡(jiǎn)單，是掌握IGCT應(yīng)用特性的有效工具。以具體型號(hào)的IGCT為例，詳細(xì)描述了該模型的等效電路、結(jié)構(gòu)以及參數(shù)求解過(guò)程，并設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了IGCT測(cè)試電路。 然后，本文從基于理想開(kāi)關(guān)的多電平結(jié)構(gòu)基本拓?fù)鋯卧胧?，選取出合適的變換電路，并以其為基礎(chǔ)

3、，提出了二十四脈波整流器、二極管箝位型三電平逆變電路和SVPWM控制方法的理論設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)仿真研究，并針對(duì)三電平逆變電路的各個(gè)元器件進(jìn)行分析和試驗(yàn)研究。 最后，為使高壓變頻器運(yùn)行更加的穩(wěn)定可靠，對(duì)高壓變頻器的保護(hù)電路和控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，針對(duì)其中的三電平逆變電路中點(diǎn)平衡問(wèn)題、死區(qū)控制問(wèn)題、IGCT緩沖保護(hù)電路和輸出濾波器進(jìn)行了理論分析、PSIM仿真以及試驗(yàn)研究。 仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明：IGCT器件仿真模型正確；三電平逆