基于IGCT的高壓變頻器設計研究.pdf

1、大容量開關器件、多電平拓撲結(jié)構(gòu)和最優(yōu)控制策略，為實現(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今電力電子研究方向的熱點之一。 集成門極換流晶閘管(IGCT)是最新的開關器件，具有關斷電壓高、關斷電流大、開關頻率高、損耗小、可靠性高等特點。它從GTO發(fā)展而來，結(jié)合了GTO與IGBT的優(yōu)點。憑借這些優(yōu)點，IGCT將比GTO和IGBT更具有市場競爭力。因此，對IGCT器件以及基于IGCT的高

2、壓變頻器進行理論分析、建模仿真和試驗研究具有重要價值。 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器件實用模型。該模型具有足夠的計算精度，計算速度快，參數(shù)求解簡單，是掌握IGCT應用特性的有效工具。以具體型號的IGCT為例，詳細描述了該模型的等效電路、結(jié)構(gòu)以及參數(shù)求解過程，并設計和實現(xiàn)了IGCT測試電路。 然后，本文從基于理想開關的多電平結(jié)構(gòu)基本拓撲單元入手，選取出合適的變換電路，并以其為基礎

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控制方法的理論設計和計算機仿真研究，并針對三電平逆變電路的各個元器件進行分析和試驗研究。 最后，為使高壓變頻器運行更加的穩(wěn)定可靠，對高壓變頻器的保護電路和控制電路進行了設計研究，針對其中的三電平逆變電路中點平衡問題、死區(qū)控制問題、IGCT緩沖保護電路和輸出濾波器進行了理論分析、PSIM仿真以及試驗研究。 仿真和試驗結(jié)果表明：IGCT器件仿真模型正確；三電平逆