在优化多电平变换器系统性能时必须建立变换器开关损耗模型。通过一些特征参数来表征器件的开关波形,并根据开关波形产生的内在机理分别拟合逼近三电平变换器中快恢复二极管和IGBT的真实开关波形。另外,在分析二极管钳位型三电平变换器半导体器件开通、关断机理的基础上,建立了此类变换器的开关损耗计算模型。实验验证了二极管钳位型三电平变换器的器件开关模型和开关损耗模型的正确性和有效性。
为了提高地板水暖系统的整体性能,除了考虑管道系统的设计和水泵本身机械特性,还要考虑水泵电机变频调速系统的效率。针对提高电机变频调速系统效率的问题,在分析电压源逆变器多解性的基础上,分析几种最小开关损耗电压空间矢量脉冲宽度调制策略,提出一种最优化的解决方案,并应用于永磁同步电机-变频调速地板水暖系统,给出相应的开关损耗计算公式,采用Matlab/SIMULINK进行仿真分析,并基于TMS320F2401设计和实验整个变频调速地板水暖系统。实验结果表明,永磁同步电机-变频调速地板水暖系统中采用最小开关损耗电压空间矢量脉冲宽度调制策略是可行的,降低了有效开关次数的1/3。对于额定功率50 W负荷而言,相比非最优电压空间矢量脉冲宽度调制策略,开关损耗降低2 W左右,电压源逆变器变换效率提升4%左右,改善了工况。
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