适用于风力发电机的可靠电力电子器件doc-适用于风力发电VIP免费

适用于风力发电机的可靠电力电子器件 中心议题： 不同阻断电压下 IGBT 效率的对比 并联 IGBT 模块 基本单元的串联 解决方案： 采用经验证有效的半导体元件 使用简单的线变压器，得到纯净的正弦波电流 线路功率因数良好且总谐波失真小 有功和无功功率控制 在兆瓦级，大功率电力电子应用中需要大容量的半导体器件。然而，对于某些应用来说，即使是目前可以得到的最大半导体器件容量也不够大。因此需要将它们并联。在传统的电力电子电路中将半导体器件并联是非常普遍的。 现在讨论一种可能的方案：电力电子装配把包含 IGBT 和二极管的 IGBT基本单元、散热器、直流环节电容、驱动器和保护电路、辅助电源和 PWM 控制器（一个独立单元）组装在一个三相逆变器中。这些单元可以并联，例如用于一台带永磁发电机的 4 象限驱动风力发电机和所展示的全功率 4 兆瓦变换器。 本文介绍一种在中压范围内得到更大风力发电功率的方法。该方法使用变速中压永磁发电机的线路接口连接，没有任何电压和功率限制，并且采用已经证明有效的半导体器件和组件。将基本电力电子单元串联以获得更高的电压，并联以获得更高的功率等级。 不同阻断电压下 IGBT 效率的对比 IGBT 在电力电子电路中使用非常广泛。如今有各种电压等级的 IGBT，广泛用于工业应用的 1200V 和 1700VIGBT 以及 3.3kV、4.5kV 和 6.5kV 的中压IGBT。那么哪种电压等级最适合大功率应用呢？当上述 IGBT 被放置在目前可得到的最大外壳中以制造逆变器时，可以找到这个问题的答案。当然，在最优工作条件下模拟可用功率更简单。 为了做到这一点，选用了最大的标准外壳（IHM，190mm 宽）。IGBT 都被封装在这个外壳中，并定义了最佳工作条件：直流运行电压 Vdc、,交流输出电压 Vac、载波开关频率 3.6kHz 以及尽可能好的冷却条件。图 1 显示了基于给定参数而计算出的不同 IGBT 的可用功率。 结果显示，采用 3.3kV、1200A 独立模块得到的最大功率约为采用1.7kV、2400AIGBT 所得功率的一半。相比之下，6.5kV、600AIGBT 模块所提供的功率仅为 1.7kVIGBT 的四分之一。产生这一结果的原因是 IGBT 模块的损耗。如果计算图 2 中三个变换器的效率，可以看到损耗比为 1:2:4。 对于这个对比，我们使用了相同的载波开关频率 fsw=3.6kHz。这使得我们有机会采用相对较小的滤波器设计逆变器。使用不同的载波开关频率，将导致所用的输出正弦滤波器不...