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10.8VSI的效率提升方案

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:VSI的电能传输路径包含直流侧母线、输入滤波器、各个全控型IGBT器件及二极管、输出滤波器和输出交流母线,各单元电路的电阻均会产生一定的压降,于是产生了各自的损耗。PWM控制的VSI工作时会产生大量的高次电压谐波,它们作用于负载上,会产生相应的谐波电流。这些电流又会在VSI中产生一部分额外的损耗。

10.8VSI的效率提升方案

VSI的电能传输路径包含直流侧母线、输入滤波器、各个全控型IGBT器件及二极管、输出滤波器和输出交流母线,各单元电路的电阻均会产生一定的压降,于是产生了各自的损耗。VSI交流侧回路电感(输出滤波及交流母线)降低了负载所需的基波电压成分,理想的电感并不会产生损耗,而实际的电感存在等效串联电阻(Equivalent Series Resistance,ESR)对应的铜耗以及涡流、磁滞等对应的铁耗。另外,由于基波电压降低了,所以VSI的控制系统会自动提高开关器件的导通占空比以确保负载得到期望的电压——这仍会以另一种方式增加系统的损耗。

实际开关器件在导通与关断的过程中,由于电压与电流的交叠从而产生了损耗。不同电压等级IGBT的损耗差异是很大的,这就导致了电动汽车中IGBT的工作频率一般为10~20kHz,而地铁列车用高压IGBT的开关频率则通常不超过1kHz。采用缓冲电路可以在一定程度上减少开关器件的损耗,但很多缓冲电路只是将其转移到其他辅助器件中。需要采用一些特殊的电路结构(如无损缓冲、零电流开关电路等)才可以减少一些损耗。(www.xing528.com)

PWM控制的VSI工作时会产生大量的高次电压谐波,它们作用于负载(如电动机)上,会产生相应的谐波电流。这些电流又会在VSI中产生一部分额外的损耗。

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