多电平逆变电源对磁性材料和电机铁损的影响

摘要

本文研究了多电平逆变电源对磁性铁心和电机损耗的影响。首先建立了叠片铁心中磁滞、涡流和附加损耗的动态数值模型。与传统两电平逆变器相比，我们通过对环形铁心电抗器的测量和仿真，证明了如何通过增加逆变器电压级数来达到降低铁损的目的。对传统两电平逆变器来说，开关频率对铁损有明显的影响，但是使用三电平或是五电平逆变器时，产生的铁损几乎和开关频率无关。最后，通过分别对两台150kVA和12．5MW的绕线式磁极同步电机的有限元仿真表明，使用较低的开关频率也能类似地减少铁心损耗。为了证明150kVA电机在两电平逆变器供电时开关频率对铁损有明显影响，提出了量热损耗测量法。