三电平变换器无感母排设计.pdfVIP

《电气自动化)2013年第35卷第5期 电力系统及其 自动化 PowerSystem ＆Automation 三 电平变换器无感母排设计 陈静 (淮阴师范学院 物电学院，江苏 淮安 223300) 摘 要：为了抑制大功率三电平变换器关断过电压的产生，从减小连接线路杂散电感出发，对无感叠层母排结构合理设计。首先，根据 三电平变换器的拓扑结构和工作原理，阐述产生尖峰电压的四种强迫换流回路。然后，基于电磁场理论，提出回路面积最小化 的无感母排设计原则，并应用到三电平防爆变换器中。实验结果表明，所用无感母排设计方法合理，有效抑制器件关断过电 压，提高系统工作可靠性。 关键词：三电平 ；叠层母排；关断过电压；杂散电感；电磁干扰 DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2013．05．023 [中图分类号]TM464 [文献标志码]A [文章编号]1000—3886(2013)05—0064—03 NOn．inductiveBusbarDesignforThree-leveIConverter CHENJing (Schoolof ics，ElectronicElectricalEngineering，HuanyinNormalUniversity，HuaianJiangsu223300，China) Abstract：Inordertosuppressthegenerationofshutoff overvohageinthree·levelconve~er-thispaperdesignsastructureofnon—inductive laminatedbusbarreasonablyaccordingtoreducingstrayinductancein connectioncircuit．Firstofall，basedonthetopologyand workingprincipleofthree-levelconverter，fourforcedcommutationcircuitsgeneratingpeakingvohageareanalyzed．Then。underthe electromagneticfield theory-basic principlesofa non·inductivebusbarstructureareproposed by minimizingloop area．These principlesareappliedtothethree-levelexplosion—proofconverter．Theexperimentalresultsshow thatthedesignmethodoflaminated busbarisreasonable，andcaneffectivelysuppressshutoffovervoltageofpowerdevices，whichprovidesdesignideasandreference valueforapplicationoflaminatedbusbar． Keywords：three-level；laminatedbusbar；shutoffovervoltage；strayinductance；EM1 0 引 言 目前，高压变频器因其处理功率大、开关频率高，回路杂散电 感不容忽视。功率器件关断过电压，一方面是变频器主要 EMI 干扰源之一；另一方面，导致开关损耗增加，限制了开关频率进一 步提高。因此，降低变频器杂散电感尤为重要。而叠层母排的应 用，可抑制器件暂态过电压，降低空间EMI，提高变频器工作的可 靠性。 1 三电平变换器电压尖峰的产生 中点箝位型 (NeutralPointClamped--NPC)三电平变换器拓 扑如图1所示。每相桥臂由四个 IGBT(Sxl—Sx4)、四个反并联 二极管和两个箝位二极管 (Dxl、Dx2)组成，其中x=a、b、C。输出