1 大容量交流电机调速技术发展现状
20世纪80年代以来,现代电力电子技术开始向高频、高效(低开关损耗)、高功率因数、高功率密度(组合集成化)及高压大功率方向迅速发展。以GTO、JT、MOSFET 为代表的自关断器件得到长足的发展,尤其是以IGBT 为代表的双极型复合器件的惊人发展,使得电力电子器件正沿着大容量、高频、易驱动、低损耗、智能模块化的方向前进。伴随着电力电子器件的飞速发展,大功率逆变器及交流调速技术的发展也日趋高性能化。
1.1 传统大功率逆变电路
传统的大功率交流电机调速系统采用的变换器主要有:
1)普通交-直-交三相逆变器;
2)降压-普通变频器-升压;
3)交- 交变频器;
4)变压器耦合的多脉冲逆变器。
以上的大功率变换电路研究比较成熟,但在实现大功率交流传动的同时,在性能上没有什么突破,且装置复杂,制作成本高,控制方式可靠性低,并且对电网污染严重,功率因数低,无功损耗大,须附加谐波治理装置,设备成本成倍增加。因此近十几年来,一些新型高压大功率逆变器,尤其是电压型多电平变换器拓扑引起了许多学者的注意。