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發(fā)布時(shí)間:2020-10-27 14:06  
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交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的功率級(jí)中使用的功率轉(zhuǎn)換器拓?fù)涫怯糜趥鬏斍咧琳淄叻秶鷥?nèi)功率的三相逆變器拓?fù)洹_@些逆變器將直流電源轉(zhuǎn)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(gè)隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)(通常是一組絕緣柵門(mén)極晶體管[IGBTs]或IGBT模塊)。由于其的性能,設(shè)計(jì)人員開(kāi)始使用寬帶隙器件,例如碳化硅(SiC)金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFETs)或模塊。
每個(gè)相都使用通常處在20kHz至30kHz范圍內(nèi)工作的高側(cè)和低側(cè)IGBT開(kāi)關(guān),以交替模式向電機(jī)繞組施加正負(fù)高壓直流脈沖。每個(gè)IGBT或SiC模塊均由單個(gè)隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。柵極驅(qū)動(dòng)器的高壓輸出與來(lái)自控制器的低壓控制輸入之間的隔離是產(chǎn)生電流的。柵極驅(qū)動(dòng)器將來(lái)自控制器的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)轉(zhuǎn)換為用于場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FETs)或IGBTs的柵極脈沖。此外,這些柵極驅(qū)動(dòng)器需要具有集成的保護(hù)功能,例如去飽和作用、有源米勒鉗位和軟關(guān)斷。
“交流電機(jī)”是用于實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展,交流電機(jī)已成為的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比,由于沒(méi)有換向器(見(jiàn)直流電機(jī)的換向),因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,比較牢固,容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大,從幾瓦到幾十萬(wàn)千瓦、甚至上百萬(wàn)千瓦。20世紀(jì)80年代初,汽輪發(fā)電機(jī)已達(dá)150萬(wàn)千瓦。交流電機(jī)是由美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉發(fā)明的。
交流電機(jī)則意味著該設(shè)備的運(yùn)行數(shù)值將與性能曲線上某個(gè)特定點(diǎn)相對(duì)應(yīng),該曲線與電機(jī)的峰值效率(peak efficiency)將保持一致。若未按照該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值運(yùn)行,那么電機(jī)的效率將大幅下挫。交流電機(jī)在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生感應(yīng)電流,進(jìn)而產(chǎn)生磁場(chǎng),該過(guò)程將導(dǎo)致額外的耗能。所以,交流電機(jī)的效率不如直流電機(jī)。事實(shí)上,直流電機(jī)的效率要比交流電機(jī)高30%以上,因?yàn)橛来朋w將產(chǎn)生次生磁場(chǎng)(secondary magnetic field)。