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大功率变流技术与应用_4_升_降压逆变器

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大功率变流技术与应用_4_升_降压逆变器

大功率变流技术与应用_4_升_降压逆变器

2/2008收稿日期:2008-02-10

作者简介:丁荣军(1961-),男, 高级工程师(教授级),工学硕士,管理学硕士,株洲电力机车研究所副所长,主管科研开发工作;黄济荣(1938-),男,高级工程师(教授级),长期从事交流传

动系统的研究与开发工作。

0引言

如所周知,不论是电机调速,还是分布式发电的调

节,迄今广泛使用的逆变器都受到一些限制。

通用的电机调速系统大都采用电压源交-直-交变流器,包括电网侧整流器、直流中间环节和逆变器。为了改善功率因数,往往加上交流电抗器或直流电抗器

构成的滤波器。这种系统的问题在于,可得到的输出电压小于输入电压,限制了输出功率;电压下陷可能严重影响调速系统工作,甚至必须切除某些关键的负载,中断生产过程。其次,若中间环节的储能电容器不够大,不足以保持直流电压值,也缺乏“安度难关(ride-through)”的能力。在三相或两相电压下陷的情况下,中间环节直流电压和这种调速系统都有其明显脆弱的一面。为防止或减少电压下陷的不利影响,不论是采用升压变流器、网侧四象限脉冲整流器,还是采用飞轮、超导储能器,都将增加质量、体积和成本。此外,由于电磁干扰会造成误触发,而为避免贯通触发所需要的延滞时间会使低速运行不稳定以及共模电压引起轴电流。所有这些现

大功率变流技术与应用(四)

——升-降压逆变器

丁荣军,黄济荣

(南车株洲电力机车研究所有限公司,湖南株洲

412001)

摘 要:采用一级电路结构的阻抗源逆变器(Z-源逆变器),可以克服电机调速系统或分布式发电联网接口中的许多实际问题。阻抗源逆变器除了实现一级变换外,还能够做到:(1)不管输入电压多高,都能产生任一所希望的、甚至比网压高的输出交流电压,从而减少电机的额定电流;(2)在网压下陷期间无需任何附加电路,就能提供“安度难关”的能力;(3)改善功率因数,减少电流谐波和共模电压。阻抗源变流器将为太阳能发电和燃料电池提供简单、便宜、可靠的单级变换装置,也就是为传动系统提供了另一种选择。

关键词:大功率;变流技术; 逆变器中图分类号:TM46

文献标识码:A

文章编号:1671-8410(2008)02-0001-10

High Power Converter Technology and Application(4)

——Buck -Boost Inverter

DING Rong-jun , HUANG Ji-rong

(Zhuzhou Electric Locomotive Research Institute, CSR, Zhuzhou, Hunan 412001, China)

Abstract:Impedance Source Inverter (Z-source Inverter) with primary circuit structure is applied to eliminate the defects of motor speed-modulation system and distributing power generation network interfaces. Moreover, Z-source Inverter has the advantages of (1) producing anticipative output AC voltage even higher than net voltage to reduce rated current for motors;(2) breaking through the difficulty without any circuit during net voltage drop;(3)improving power factor ,reducing current harmonics and common-mode voltage. Z-source Inverter will provide simple, cheap and reliable single-level commutation devices for solar power generation and fuel battery.

Key words: high power; converter technology; inverter

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