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在優化多電平變換器系統性能時必須建立變換器開關損耗模型。通過一些特征參數來表征器件的開關波形,并根據開關波形產生的內在機理分別擬合逼近三電平變換器中快恢復二極管和IGBT的真實開關波形。另外,在分析二極管鉗位型三電平變換器半導體器件開通、關斷機理的基礎上,建立了此類變換器的開關損耗計算模型。實驗驗證了二極管鉗位型三電平變換器的器件開關模型和開關損耗模型的正確性和有效性。
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為了提高地板水暖系統的整體性能,除了考慮管道系統的設計和水泵本身機械特性,還要考慮水泵電機變頻調速系統的效率。針對提高電機變頻調速系統效率的問題,在分析電壓源逆變器多解性的基礎上,分析幾種最小開關損耗電壓空間矢量脈沖寬度調制策略,提出一種最優化的解決方案,并應用于永磁同步電機-變頻調速地板水暖系統,給出相應的開關損耗計算公式,采用Matlab/SIMULINK進行仿真分析,并基于TMS320F2401設計和實驗整個變頻調速地板水暖系統。實驗結果表明,永磁同步電機-變頻調速地板水暖系統中采用最小開關損耗電壓空間矢量脈沖寬度調制策略是可行的,降低了有效開關次數的1/3。對于額定功率50 W負荷而言,相比非最優電壓空間矢量脈沖寬度調制策略,開關損耗降低2 W左右,電壓源逆變器變換效率提升4%左右,改善了工況。
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