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新型谐振过渡软开关三相PWM逆变器

明正峰  
【摘要】: 在对软开关三相逆变器研究现状系统综述、归纳和评价的基础上,对新型软开关三相PWM逆变器的关键技术问题进行了深入研究。 提出了一种新型直流母线零电压过渡电压源三相PWM逆变器,并对该电路的工作过程、参数设计、调制系数以及工作效率等进行了详细的分析和试验研究。该电路中主开关和辅助开关均满足ZVS或ZCS条件,续流二极管也工作在软关断方式,并且电感和电容之间的谐振控制不需要设定电感电流阈值,控制逻辑简单,可实现四象限运行。 探索了直流母线零电压凹槽对逆变器输出特性的影响,得出了母线零电压凹槽形成的输出电压偏差与逆变器输出电流方向无关这一重要结论,在此基础上,提出了一种简便的校正新方法,通过试验验证了该校正方法的有效性。 提出了一种针对三相交流电机驱动的新型谐振极零电压过渡三相PWM逆变器电路,该电路中三个逆变桥臂的零电压过渡更具有灵活性,仅使用一个谐振电感,既减少了电感损耗又防止了电机三相定子绕组可能存在的不平衡问题,并且谐振电感中残余能量能够回馈给电源;新型逆变器的辅助开关均工作在零电流开关条件下,并且控制逻辑简单。通过对提出电路工作原理的详细分析,给出了该电路功率开关器件零电压过渡条件,在此基础上研制了一台原理样机,验证了提出的方法的可行性。 对提出的谐振极零电压过渡三相PWM逆变器的开关损耗和工作效率,进行了深入的分析和讨论,并针对原理样机进行了理论计算和实际测量,并与相同规格的硬开关三相逆变器进行了对比研究,结果表明,采用提出的软开关技术的原理样机的效率可以提高2%~3%。 西安理工大学博士学位论文 分析了现有SVPWM技术应用到谐振极三相逆变器中时存在的不足和缺陷,提 出了基于新型谐振极零电压过渡三相逆变器电路的SVPWM改进方法;还提出了一 种成倍减少辅助开关的开关次数的控制方法,试验结果表明该改进方法和控制方法 达到了预期的效果。 此外,还提出了一种软开关技术变频器的具体设计方法,该设计方法具有一般 性,可以推广应用到不同容量的软开关变频器设计中。


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