逆阻型IGBT的三相T型逆变控制系统分析与设计

与两电平逆变电路比较,三电平逆变电路能够减小器件开关损耗,改善电能质量。此外,还可以降低器件耐压,更适合高压大容量应用场合。 本文围绕采用逆阻型IGBT的三相T型逆变器控制系统的分析和设计展开研究。首先介绍了逆阻型IGBT的三相T型逆变器电路工作原理,以及相关技术的发展现状。 对采用逆阻型IGBT的T字型电路进行工作阶段分析、损耗分析,并将其与采用普通IGBT的T字型逆变电路、NPC逆变电路的效率进行比较,总结出能够体现采用逆阻型IGBT的T字型电路效率优势的工作场合。 本文建立了采用逆阻型IGBT的三相T字型逆变电路在旋转坐标系下dqo双环控制电路的数学模型,设计了电流环和电压环控制参数。重点比较了双环控制、虚拟阻抗法与负载电流前馈三种方法的逆变器输出阻抗的差异,分析其对负载调整率的影响。并进行了实验验证。 建立了10kW的采用逆阻型IGBT的三相T字型逆变电路的实验平台。根据电路要求给出了系统主电路各部分硬件的具体设计方法,包括直流母线电容、输出滤波电路、散热器以及母排。针对逆阻型IGBT的特性,在普通IGBT的驱动电路上进行改进设计了逆阻型IGBT的驱动电路,并进行了实验验证。