大功率變頻電源改進整流電路及母線設計

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市場上的大功率變頻電源在不同的使用水平上也發現了一些問題，例如電源污染問題和整機可靠性問題，對用戶造成了重大干擾。為了滿足市場的需求，迫切需要提高各種高可靠、環保的大功率電源。為此，我公司著力針對高壓電源轉換、大功率配電線路、散熱問題、電網污染大等主電路設備的電流特性，按照國軍標要求，尤其是從轉換器電路，Power轉換的電源，參考吸入回路計算，最大安全性和直流母線，高可靠性700KVA電源和大功率變頻電源輸出。

一、改進整流電路

在三相功率耗散裝置中，一般采用三相橋式不可控整流，直流側采用電容濾波。該電路電流輸入的揮發性成分相位與電功率級相近，因此基極電壓電位接近1。但電流輸入諧波分量很大，對電網造成深度污染并使總功率非常低。諧波對公共電網中的元件造成額外的諧波損耗，降低發電、輸電和電力設備的效率。當大量的諧波在中性線上傳輸時，線路會發熱而引起火災。諧波還會對相鄰系統造成干擾，更嚴重的諧波會使系統無法正常運行。

12脈波整流電路，相移30°進行一連串的旋轉旋轉，利用下變換器接法的差值驅動兩相-交流電源相移30°，為了調整每個交流電源電路的12輪旋轉泵的輸出電壓，因此12脈沖整流電路電路。第二個電路分別采用垂直和三角形網絡，分別形成兩組角度為30°角且大小相等的電壓，通過互連的橋橋連接。

即輸入電流諧波次數為12K±1，其幅值按照階數呈指數下降，這大大降低了電網側的5次和7次諧波電流。

二、直流母線的設計

目前國內各種小功率電力母線主要有以下幾種：

(1)印制電路總線總線主要用于小功率傳輸，缺點是通過的電流小。

(2)圓銅導線是最常用的電源母線，適用于中等電力傳輸介質，缺點是寄生電感大。

(3)寬度為2、3厘米和厚度為2、3毫米的窄銅排適用于中等強度電力的傳輸。缺點是寄生電感較大。

隨著功率的上升，以上功率母線不合適，就會出現問題。在過渡到高壓電源的過程中，由于直流母線上的入侵者來自直流儲能，IGBT器件電容器IGBT模塊本身的涂層和強制的影響會產生非常高的功率。這種高電壓會導致器件過熱，有時會導致IGBT失去控制并超過器件的安全工作區而損壞。因此，開關過程中產生的最大功率輸出應降低到允許的范圍內。一般來說，降低尖峰電壓的方法有兩種：一種是通過增加柵極電阻來降低di/dt，但很難選擇柵極驅動電阻。如果驅動電壓太大，dv/dt 將減少，開啟時間和刪除時間會增加，開關損耗會增加;降低母線電源直流回路的電感傳輸。由于上述電動客車都有不同的缺點，為此使用了迭層功率母線。

迭層功率母線總線是基于電磁場理論。把連線做成扁平截面，在扁平截面基礎上做的越薄越寬，所產生的寄生電感就越小，如果導線相鄰，但是電流卻是相反的，這樣就是使倆者之間的寄生電感減小，磁場也會消失，而對迭層功率母線則是做成又薄有寬的銅排排列方式，層與層之間會用高絕緣材料進行隔離，并且要使母線極之間的距離相差的差不多，從而減少互感，并在需要的接線端子上從其他區域覆蓋，使不同電位的接線端子顯示在同一平面上，以便主電路中的所有設備都可以連接到其上。使用層壓電源總線將IGBT和重新排列的模塊、散熱器和連接器連接在一起，寄生與尺寸訂單，從而降低Ldi/dt體積壓力并確保設備在正確的條件下運行。

基于電磁理論的概念：

（1)迭層母線的長度遠大于寬度，寬度大于重量和兩對錯板之間的距離，疊層母線在這樣一個方向上的最大輸入容量;

（2)迭層電源母線不含鐵，電流同向傳播，其次是寬度d=I/b處的電流密度。迭層功率母線電感為：

三、增加直流偏磁電路

隨著變頻電源的增加，必須考慮到電源偏磁的關鍵，偏磁的影響非常重要，輕則使變壓器和半導體的功耗增加，嚴重時會損壞電氣設備，變頻電源將無法運行一般。因此，為了提高大功率循環電路的可靠性，應增加抗偏磁電路。

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