【摘要】：主電路雜散電感是影響矩陣變換器開(kāi)關(guān)器件可靠運(yùn)行和整體性能的重要因素。該文對(duì)基于逆阻型IGBT(RBIGBT)的矩陣變換器中雜散電感和吸收電容的影響進(jìn)行分析,并由此研究主電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。首先分析了雜散電感及吸收電容對(duì)矩陣變換器中雙向開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷暫態(tài)過(guò)程的影響,給出了吸收電容引起矩陣變換器波形畸變的原因�；赗B-IGBT行為模型的仿真結(jié)果表明,矩陣變換器主電路雜散電感及吸收電容對(duì)雙向開(kāi)關(guān)換流暫態(tài)各個(gè)階段持續(xù)時(shí)間及尖峰電壓的影響并不相同。然后提出一種減小換流回路雜散電感的主電路連線與器件布局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,歸納分析了基本設(shè)計(jì)原則,并以此構(gòu)建了基于RB-IGBT的矩陣變換器樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該樣機(jī)平臺(tái)下的單管多脈沖測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同換流回路下的開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷電壓尖峰最大值為375V。通過(guò)對(duì)比主電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后所測(cè)輸出電流波形及諧波頻譜可知,經(jīng)過(guò)主電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的樣機(jī)平臺(tái)在保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠的同時(shí)能獲得更高的波形質(zhì)量。
[Abstract]:The stray inductance of the main circuit is an important factor affecting the reliable operation and overall performance of the matrix converter switch devices. In this paper, the influence of stray inductance and absorption capacitance in matrix converter based on inverse resistance IGBT (RBIGBT) is analyzed, and the optimization design method of main circuit structure is studied. Firstly, the influence of stray inductance and absorption capacitance on the turn-off transient process of bidirectional switching devices in matrix converter is analyzed, and the causes of waveform distortion of matrix converter caused by absorbing capacitance are given. The simulation results based on RB-IGBT behavior model show that the effects of stray inductance and absorption capacitance of the main circuit of matrix converter on the transient duration and peak voltage of bidirectional switching are different. Then an optimal design method of main circuit connection and device layout for reducing stray inductance in converter circuit is proposed, and the basic design principles are summarized and analyzed. Based on this, the experimental platform of matrix converter prototype based on RB-IGBT is constructed. The experimental results of single-tube multi-pulse test on the prototype platform show that the maximum off voltage peak of switching devices under different converters is 375V. By comparing the output current waveform and harmonic spectrum before and after the optimization of the main circuit structure, it can be known that the prototype platform after the optimization of the main circuit structure can obtain higher waveform quality while ensuring the reliability of the system.
【作者單位】： 清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類號(hào)】：TM46

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本文編號(hào)：2220792