电工电能新技术

作者：梅杨， 鲁乔初， 牛世衡， 黄伟超

单位：北京市电力节能关键技术协同创新中心， 北方工业大学， 北京 100144

关键词：间接矩阵变换器, 换流回路, 杂散电感, 电压尖峰

基金：国家自然科学基金项目（51477003）、 北京市自然科学基金项目（3192012）

间接矩阵变换器换流过程及换流回路复杂，换流回路中存在大量杂散电感且不可忽略，在功率器件高频动作时将出现电压尖峰，导致功率器件的失效和损坏。对此，本文深入分析了间接矩阵变换器的换流原理及过程，通过构建换流回路的等效电路模型，采用电磁计算方法，探究影响杂散电感的主要因素及其对器件电压尖峰的影响作用机理，在此基础上，利用ANSYS软件建立间接矩阵变换器3D模型，进行杂散电感参数提取。据此，提出了一种电路优化设计方案，通过优化母排结构、布线方式、布线位置以及线路尺寸抑制换流回路杂散电感。对优化前后的样机进行仿真和实验测试，结果表明，杂散电感仿真值与实验值趋势大致相同，优化前后杂散电感值均有显著下降，最大下降 32?7%。相应地，功率器件关断时电压尖峰得以抑制，最大下降18?3%，使得各器件均能工作于额定电压内。由此可见，建立的模型准确、可靠；且优化设计方案减小了换流回路的杂散电感，抑制了功率器件的电压尖峰，提高了系统运行的安全性、稳定性。

来源：2020年第4期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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