arcpi在煤矿svg系统三电平逆变器中的应用

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1、第46卷第2期煤炭工程Vo1．46，No．22014年第2期COALENGINEERINGNo．2，2014doi：10．11799／ce201402043ARCPI在煤矿SVG系统三电平逆变器中的应用赵旭，冯强，杨峰，程红，李德俊(1．中国矿业大学(j京)机电与信息工程学院，北京100083；2．北京工业职业技术学院，北京100042)摘要：为减少开关器件电压应力和电流应力，实现软开关，提高功率密度，讨论了SVG系统中应用辅助谐振换流极技术的三相三电平逆变器。文章通过分析ARCP二极管箝位型逆变器的工作过程，得到完成软开关的时间与负

2、载电流和完成谐振所需的泵升电流之间的关系，以此决定辅助开关管的开通时刻。通过仿真和实验，验证了理论的正确性。关键词：ARCPI；软开关；三电平逆变器；SVG中图分类号：TM571文献标识码：B文章编号：1671—0959(2014)02-0127-03ApplicationofARCPItoThreeLevelConverterofMineSVGSystemZHAOXu，FENGQiang，YANGFeng，CHENGHong，LIDe—jun(1．SchoolofElectricalandInformationEngineering

3、，ChinaUniversityofMining＆Technology(Beijing)，Beijing100083，China；2．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingPolytechnicCollege，Beijing100042，China)Abstract：Inordertoreducevoltagestressandcurrentstressoftheswitchingdevice，andtoachievesoftswitching，enhancepowerde

4、nsity．thepaperdiscussedtheapplicationof3一phase3一levelinverterapplyingauxiliaryresonantcommutatedpoletechniqueintheSVGsystem．ThroughtheanalysisoftheworkingprocessoftheARCPdiodeclampedinverter，therelationshipbetweensoftswitchingtime，loadcurrentandpumpingcurrenttocompleter

5、esonance，theturn—ontimeofauxiliaryswitchwasdetermined．Throughsimulationandexperiment，thevalidityofthetheorywasproved．Keywords：ARCPI；soft—switching；3～levelinverter；SVG现在，SVG以众多优势而成为无功补偿的最佳选择，而管开通时刻的合理选择等问题。无功补偿主要应用于高压大功率的场合。多电平逆变器可以1ARCPI基本原理和电流分析计算承受高的电压并减小输出谐波，应用尤为广泛。但

6、开关器件1．1基本原理所承受的阻断电压和导通电流较大，开关损耗大，随之也会二极管箝位式三电平逆变器的ARCP软开关有多种形使器件发热严重，尤其是在煤矿井下，更要减少发热，同时，硬开关条件下较高的电压变化率和电流变化率，也限制式，本文选择了辅助开关管承受关断电压较低，造价也低的结构J，单相ARCH结构如图1所示。了开关频率的提高，增大了谐波。软开关使器件在零电压或零电流状态下开通或截止，可以有效的解决这些问题。目实际上，图1可以分为两个ARCPI单元。当P与O状前，DC／AC的软开关主要为谐振母线和谐振极两种。谐振母态转换时，Cl1、C

7、12，SSⅡ3，Lm，Crl、Cd，S1、S3，组线式软开关是辅助开关管串联于直流支路中，存在严重的通成第一个单元。当N与0状态转换时，下半部分器件组成态损耗，而谐振极式软开关是并联在主功率通路上，只有在第二个单元H。主开关器件换流过程中才开通辅助开关管，大大减少了导通现以P—O状态转换，负载电流il08d大于零为例，分析损耗⋯。ARCH作为一种谐振极式软开关，辅助电路的控制ARCH的工作原理。电流以S正向导通方向为正。与主电路器件的控制完全独立，近年来得到广泛应用J。本t0一t1：S1、S2为开通状态，但D1、D2导通。文针对煤矿井

8、下l140V电压等级，采用三电平逆变器，讨论t一t2：在t。时刻，开通Sm承受／2电压，电应用ARCH技术的基本原理，电流与时间的关系，辅助开关流从零开始线性增大。收稿日期：2013—04—08基金项目：北京市教育委员会