【摘 要】
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当前,三电平NPC逆变器在电力电子逆变器拓扑模型领域内有着十分普及的应用。该拓扑在输出波形质量、电能转换效率等方面有着优越的性能。目前在能源行业、电机驱动行业等领域深受欢迎。本文以三电平NPC逆变器作为目标,对三电平逆变器的瞬态故障机理与其功率器件的热可靠性能实施了研究,并在此基础上优化出一种闭环动态选择跟踪DSVPWM控制方法以提高三电平NPC逆变器的热可靠性能。此篇文章的主体内容架构如下:1、
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当前,三电平NPC逆变器在电力电子逆变器拓扑模型领域内有着十分普及的应用。该拓扑在输出波形质量、电能转换效率等方面有着优越的性能。目前在能源行业、电机驱动行业等领域深受欢迎。本文以三电平NPC逆变器作为目标,对三电平逆变器的瞬态故障机理与其功率器件的热可靠性能实施了研究,并在此基础上优化出一种闭环动态选择跟踪DSVPWM控制方法以提高三电平NPC逆变器的热可靠性能。此篇文章的主体内容架构如下:1、文章对电力电子功率开关器件、电力电子逆变器可靠性的国内外研究发展现状进行了归纳。并针对几种目前应用较为宽泛的逆变器拓扑模型结构和逆变器控制策略展开了简述。2、杂散电感等寄生参数对逆变器开关器件的开关特性的影响较为重大,文章基于带杂散参数的逆变器拓扑对在换流瞬态期间的功率器件电-热过冲特性进行分析。研究表明,导致逆变器瞬态失效的主要因素是由于电路杂散电感的存在使得功率器件在瞬态换流期间产生过高的电热冲击而致其内部元件坏损导致的。3、分别采用SVPWM和DSVPWM两种不同的控制方式,对三电平逆变器开关器件的相关损耗和结温问题展开了研究。并对比不同控制方式下的损耗、结温差异,得出DSVPWM方式下可以改善功率器件运行期间的损耗、结温。并在DSVPWM的基础上,提出了一种闭环动态选择DSVPWM控制方式。该控制方式能够最大程度地改善逆变器功率器件的热可靠特性。4、对学习期间所使用的硬件实验设备原理和不同微控制器下相关控制算法的实现进行了介绍。该硬件平台主要用于对本文中的相关理论进行验证。
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