级联H桥式高压变频器主电路及参数研究

摘要

随着电力电子器件的发展及相关技术的进步，高压变频器生产技术已逐步趋向成熟。市场上，3KV及以下主要以二极管箝位三电平结构为主，6KV～10KV主要以级联H桥式多电平结构为主。本文选择级联H桥式高压变频器进行研究，具体工作如下：
　　 详细分析了目前常用的几种高压变频器拓扑结构的优缺点，在此基础上确定了本设计的方案为级联H桥式高压变频器，并且设计了系统结构。首先设计移相变压器相关参数，由于功率单元为功率变换的主体，本文主要针对功率单元设计相关的保护电路，包括：开启电源限流电路、制动电路、逆变单元IGBT缓冲电路及旁路装置，并详细计算主电路及保护电路的参数，而且在MATLAB/Simulink和PSpice中搭建仿真模型，仿真分析滤波电容和限流电阻对电路的影响及缓冲电路各参数对吸收效果的影响。对于整个系统，讨论了旁路对三相输出电压的影响及低频时系统的输出情况。最后在实验室搭建实验模型，进行了单相两单元级联的实验研究，所得实验结果与仿真结果验证理论的可行性。