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發布時間:2020-10-27 14:06  
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交流電機驅動的功率級中使用的功率轉換器拓撲是用于傳輸千瓦至兆瓦范圍內功率的三相逆變器拓撲。這些逆變器將直流電源轉換為交流電源。典型的直流總線電壓為600 V-1,200V。該三相逆變器使用六個隔離式柵極驅動器來打開和關閉電源開關(通常是一組絕緣柵門極晶體管[IGBTs]或IGBT模塊)。由于其的性能,設計人員開始使用寬帶隙器件,例如碳化硅(SiC)金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFETs)或模塊。
每個相都使用通常處在20kHz至30kHz范圍內工作的高側和低側IGBT開關,以交替模式向電機繞組施加正負高壓直流脈沖。每個IGBT或SiC模塊均由單個隔離式柵極驅動器驅動。柵極驅動器的高壓輸出與來自控制器的低壓控制輸入之間的隔離是產生電流的。柵極驅動器將來自控制器的脈沖寬度調制(PWM)信號轉換為用于場效應晶體管(FETs)或IGBTs的柵極脈沖。此外,這些柵極驅動器需要具有集成的保護功能,例如去飽和作用、有源米勒鉗位和軟關斷。
“交流電機”是用于實現機械能和交流電能相互轉換的機械。由于交流電力系統的巨大發展,交流電機已成為的電機。交流電機與直流電機相比,由于沒有換向器(見直流電機的換向),因此結構簡單,制造方便,比較牢固,容易做成高轉速、高電壓、大電流、大容量的電機。交流電機功率的覆蓋范圍很大,從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀80年代初,汽輪發電機已達150萬千瓦。交流電機是由美籍塞爾維亞裔科學家尼古拉·特斯拉發明的。
交流電機則意味著該設備的運行數值將與性能曲線上某個特定點相對應,該曲線與電機的峰值效率(peak efficiency)將保持一致。若未按照該點對應的數值運行,那么電機的效率將大幅下挫。交流電機在轉子上產生感應電流,進而產生磁場,該過程將導致額外的耗能。所以,交流電機的效率不如直流電機。事實上,直流電機的效率要比交流電機高30%以上,因為永磁體將產生次生磁場(secondary magnetic field)。