自動電気駆動システムにおける半導体コンバータの改良

パワー半導体デバイスとそれをベースにしたコンバータは、以下の優先分野で開発されています。

• パワー半導体デバイスの特性を向上させる。

• スマートパワーモジュールの使用を拡大する。

• コンバータのスキームとパラメータの最適化により、電気ドライブに必要な技術的特性と経済指標を確保できます。

• コンバータの直接デジタル制御のためのアルゴリズムの改善。

現在、パワーコンバータは、制御可能な整流器、自律型電圧および電流インバータ、ネットワークインバータなどの形の半導体パワー素子に基づいて製造されています。周波数変換器 ネットワークに直接接続します。

使用されるコンバーターと補償フィルターデバイスの種類は、電気モーターの種類、制御タスク、電力、必要な座標制御範囲、ネットワークへのエネルギー回復の必要性、電力ネットワークに対するコンバーターの影響によって決まります。

コンバータ回路ソリューションは、DC および AC ドライブにおいて従来のままです。電気ドライブのエネルギー特性に対する要件の高まりと、電力網への悪影響を軽減する必要性を考慮して、技術機器を制御する経済的な方法を提供するコンバータが開発されています。

半導体コンバータの電源回路の変化は、主に新しいデバイスの登場と普及に関連しています。 強力な電界効果トランジスタ (MOSFET)、IGBT (IGBT)、ロックイン サイリスタ (GTO)。

現在、スタティック コンバータの開発の方向性は次のように区別できます。

• 完全に制御された半導体デバイスの範囲を拡大します（トランジスタ - 最大 2 MW、サイリスタ - 最大 10 MW）。

• 分布 パルス幅変調 (PWM) 方式

• トランジスタとサイリスタに基づく統合サイロハイブリッドモジュールに基づくコンバータの構築のブロック原理の適用。

• 直流コンバータと交流コンバータ、およびそれらの組み合わせを 1 つの構造ベースで実行できる機能。

DC 電気ドライブでは、高速動作を実現するために、制御された整流器に加えて、非制御の整流器とパルス幅コンバータを備えたシステムが使用されます。この場合、フィルタ補償デバイスは拒否される可能性があります。

使用済みコンバータ 永久磁石モーターの制御用 制御された整流器と、ローター位置センサーからの信号によって制御される内蔵型インバーターが含まれています。

非同期モーターの周波数制御システムでは、主に電圧インバーターが使用されます。この場合、エネルギー回収がなければ、制御されていない整流器をネットワーク内で使用することができ、その結果、最も単純なコンバータ回路が得られ、完全に制御可能なデバイスと PWM を使用できるため、この方式は広い電力範囲で広く使用されています。

電流インバータを備えたコンバータは、最近まで電気モータを制御するのに最も簡単で便利であると考えられていましたが、現在では他のタイプのコンバータに比べて用途が限られています。

非制御整流器と系統駆動インバータを備え、誘導弁カスケードの基礎を形成する周波数変換器は、速度制御範囲が制限された高出力ドライブで使用されます。

ダブルフィード機の主電源に直接接続され、低速の非同期または同期モーターの制御に使用される強力な周波数コンバータには、一定の観点があります。

自動電気駆動システムで使用される最新の半導体コンバータは、数百ワットから数十メガワットまでの電力範囲をカバーします。

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