背靠背三电平变流器IGBT共叠层母线过电压耦合分析及解耦方法

摘要

背靠背三电平变流器广泛应用于中压交流传动领域.单个三电平逆变器某一时刻只能存在一种换流过程.当三电平整流侧IGBT和逆变侧IGBT被放置在同一条母线上时,由于两者控制策略上的不相关性,会存在一定的电磁耦合影响,对IGBT的安全运行造成一定的威胁.该文以一种存在耦合影响的三电平叠层母线作为研究对象.首先,采用部分单元等效电路(PEEC)建立母线的等效电路模型;其次,分析整流侧和逆变侧IGBT开关暂态过电压耦合问题,并建立IGBT过电压耦合函数;进一步,对存在过电压风险的IGBT给出脉冲解耦方法;最后,通过实验对IGBT存在的过电压耦合问题和脉冲延时方法进行验证.该文的研究对于多逆变器功率器件共叠层母线设计及IGBT可靠应用具有指导意义.