交-直-交变频器的IGBT-IGCT-整流-回馈电源-马小亮

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1、ＥＬＥＣＴＲＩＣＤＲＩＶＥ２０１２Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．１０电气传动２０１２年第４２卷第１０期交－直－交变频器的ＩＧＢＴ（ＩＧＣＴ）整流／回馈电源马小亮（天津大学，天津３０００７２）摘要：有两种常用的４象限变频器交－直变换电源：晶闸管整流／回馈电源及ＡＦＥ，它们各有优点及问题，都不令人满意。介绍一种新的电源ＩＧＢＴ整流／回馈电源，性能和价格都居于上述两种之间，给使用者多提供一种选择。它的许多特点将使它在市场上获得一席之地，特别是在中压变换、公共直流母

2、线及４象限Ｈ桥级联中压变频领域。关键词：４象限交－直电源；变频器；ＩＧＢＴ整流／回馈中图分类号：ＴＭ４６文献标识码：ＡＩＧＢＴ（ＩＧＣＴ）Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ／ＲｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅＳｏｕｒｃｅｏｆＡＣ－ＤＣ－ＡＣＣｏｎｖｅｒｔｅｒｓＭＡＸｉａｏ－ｌｉａｎｇ（ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆ４－ＱＡＣ－ＤＣｓｏｕｒｃｅｓｏｆＡＣ－ＤＣ－ＡＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ：ｔｈｙｒｉｓｔｏｒｒｅｃｔｉｆｉｅｒ／ｒｅｇｅｎ－ｅｒａｔｉｖｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄ

3、ＡＦＥ．Ｔｈｅｙｈａｖｅｔｈｅｉｒｏｗｎｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｂｕｔｂｏｔｈｏｆｔｈｅｍａｒｅｎｏｔｓａｔｉｓｆｉｅｄ．Ａｋｉｎｄｏｆｎｅｗｓｏｕｒｃｅｓ，ＩＧＢＴｒｅｃｔｉｆｉｅｒ／ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｓｏｕｒｃｅ，ｗｈｉｃｈｐｒｉｃｅａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓａｒｅｏｃｃｕｐｉｅｄｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｎｄｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｏｏｆｆｅｒａｎｅｗｏｐｔｉｏｎｔｏｃｕｓｔｏｍｅｒｓ．Ｔｈｅｎｅｗｏｎｅｈａｓｍａｎｙｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｗｉｌｌｍａｋｅｉｔｇｅｔａｓｅａｔｉｎｍａｒｋ

4、ｅｔ，ｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｍｅｄｉｕｍｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ｃｏｍｍｏｎＤＣｂｕｓａｎｄ４－ＱＨｂｒｉｄｇｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｆｉｅｌｄｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：４－ＱＡＣ－ＤＣｓｏｕｒｃｅ；ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＩＧＢＴｒｅｃｔｉｆｉｅｒ／ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ时为了限制开机时贮能电容Ｃ的充电电流，改用１引言晶闸管可控整流电源，但在充电结束后维持触发交－直－交电压型变频器，含两电平低压变频延迟角α＝０°不变，由于这时已不控制，所以它也器、中点钳位三电平中压变频器及Ｈ桥级联中压属于不可控整流电源类。这类电源简单、经济、可变频器，已

5、得到广泛应用，特别是在交流电动机调靠、应用很广，主要缺点是不能回馈电网，只能通速传动领域。这些变频器都由交－直整流器及直－过制动单元把逆变器送来的再生能量消耗在制动交逆变器两部分组成。在快速制动或位势负载下电阻中，适合用于再生能量不大，制动不频繁场放重物时，电动机处于再生发电工作状态，机械的合。由于直流母线上接有大贮能电容，造成直流动能或重物的势能将通过电动机转变成电能返回母线电压抬高，整流输出电流断续，整流管导电时电源。电压型逆变器允许双向功率流动，可以把间缩短，流过整流管的电流及交流进线电流波形电动机的再生能量回送至直流母线上的贮能电变

6、为两个很窄的尖脉冲电流波，导致谐波大，功率容，能不能进一步回馈交流电网则取决于交－直整因数差，并给整流管带来大的电流冲击。为解决流器的型式，看它是否允许双方向功率流动。这问题：用于低压变频器时宜在整流桥网侧加装常用的交－直整流电源有３类：不可控整流电２％～４％的交流进线电抗；用于中点钳位三电平源、晶闸管整流／回馈电源及ＩＧＢＴ（ＩＧＣＴ）ＰＷＭ中压变频器时要求整流变压器的漏抗为８％左整流电源（常称有源前端ＡＦＥ）。右，由于这种变频器有±２组直流母线，大多采用不可控整流电源主要指二极管整流电源。有１２或２４脉波整流来进一步减小谐波；用于Ｈ桥作

7、者简介：马小亮（１９３９－），男，教授级高工，博士生导师，Ｅｍａｉｌ：ｘｌｍ＿ｔｄ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ３电气传动２０１２年第４２卷第１０期马小亮：交－直－交变频器的ＩＧＢＴ（ＩＧＣＴ）整流／回馈电源级联中压变频器时要求整流变压器的漏抗为６％有任何闭环调节。这电源有许多特点，笔者认为左右，这种变频器的脉波数是６Ｎ（Ｎ为Ｈ桥串它在某些场合，特别是在中压变频、公共直流母线联级数），脉波数高，谐波小。及４象限Ｈ桥级联中压变频领域，应该有它的一晶闸管整流／回

8、馈电源及ＰＷＭ整流电源都席之地，故在本文中予以介绍。允许双方向功率流动，既能整流向直流母线供能，２晶闸管整流／回馈电源及ＰＷＭ又能回馈把再生能量送回电网，适合用于再生能整流电源（