種諧振型軟性逆變器的分析與仿真許哲雄，徐國卿上海鐵迫大學電氣工程系，上海20，31擱要討論了種新型的適合于中等容量的軟性開關逆吏有箝位請振岌流壞節逆變器的原理與特點，針對軟性開關逆變器與感應電機構成的交浼傳動系統，建立了系跣的分析模型和教學仿真模型，并給出了用于機車交浼傳動的諧振逆變器電機系統的仿真結果。

　　關縵詞逆變器，軟性逆變，請振直流環節，交流傳動系統目前逆變器的控制主要采用基于硬開關的脈寬調制，胃技術，功率開關器件在高電壓下導通大電流下關斷，這使得功率器件開關損耗大容易引起次擊穿，限制了開關頻率的提高，同時會產生較大的電磁干擾和較大的器件應力。

　　90年代初，03教授提出了軟開關技術的概念，應用諧振原理讓功率開關器件在零電流下關斷或零電壓下開通，從而使開關器件的開關損耗大大下降，減小了逆變器的尺寸與重量。諧振軟開關技術突出的優勢使其在電力電子領域具有巨大的發展前景，2.

　　諧振軟開關逆變器中的直流環節諧振型逆變器結構簡單適用性強，成為目前的研究焦點。但由于諧振軟開關逆變器的研究歷史較短，大多數研究成果尚處于小容量的實驗室樣機階段。性能優越的電路拓撲結構分析模型的建立包括諧振條件的建立以及諧振環節元件的計算機輔助設計等，是目前該類逆變器的重要研究方向。

　　率開關器件與7級管隊與，及箝位電源包括箝位電容等構成。電路工作時諧振電壓的箝位值。，即箝位電源，的電壓值，可根據開關器件電壓承受能力來確定。

　　1.1有源箝位諧振直流環節諧振電路工作模式分析有源箝位諧振直流環節諧振電路工作原理可分為5個工作模式。

　　工作模式設電路初始狀態諧振電容的電壓，=，電感1的電流4=，電感與電容通過極管，開始諧振①⑥當上升至時工作模式結束。

　　坫金項上海市科技啟明，計劃項3謝6；上海教委青年基金項95983工作模式2極管久導通，電感乙與箝位電源接通，電感電流。以斜率幻下降2電容電壓被箝位在當極管，電流為零時承受反向電壓截止。

　　工作模式3極管，截止后，諧振電路斷開，逆變器直流輸人端電壓為直流供電電壓2③。

　　工作模式4當逆變器開關器件需要動作時，開通開關器件7廠，電感與箝位電源接通，電感電流以斜率1幻，1下降，電容兩端電壓仍被箝位在4.，2.iI化乃上諧振電容電壓與電感電流曲線工作模式5關斷7，則電容與電感1通過開關器件廠諧振，電容的電壓人下降，直至為零2，此時逆變器開關器件在零電壓下動作，同時開關器件廠也關斷，從而完成廠個工作周期。

　　1.2諧振環節模型與中間電壓過零條件諧振條件電機電感，級遠大于諧振電感山出級。在個諧振周期內，負載電流變化不大，在分析可視負載電流為恒流源逆變器與電機在諧振周期內可用1虛線右邊的恒流源等效。此時諧振環節容電壓；尺為電源內阻和諧振電感內阻及連接咔線電阻之和。

　　其中5電阻尺值很小，般可忽略，故有上海鐵道大學學報電壓誚振過零的條件為A2272+石2，只要滿足及=，情況下電壓諧振過零條件式4，則不忽略電阻及亦能滿足電壓諧振過零。在有源箝位諧振直流環節電路電容電壓1諧振回零的過程中，電容電壓初始值為當諧振電感的電流初始值滿足，么，便可以確保電壓回零，從而實現軟開關工作。

　　2系統數學模型與仿真分析考慮感應電機集膚效應及鐵心損耗時，電機的動態模型可用多階梯網絡描述，相應地，逆變器電機系統的狀態方程可寫為⑷對于具有有源箝位諧振直流環節的逆變器電機系統，對應各不同的工作模式4，其狀態方程為其中山，上述矩陣中的電機參數矩陣說明詳文獻2，限于篇幅，不再重復。

　　對于式5，可進步得到基礎變換的狀態變量方程式幻電流1電磁轉矩幻電流電磁轉軹，在仿真時對逆變器求解，電流作為恒流源；對電機求解，1作為恒壓源。由式6求出在仿真的第步中基礎變換的狀態方程解答為根據式7即可完成對具有諧振環節的逆變器異步電機系統的數字仿真。

　　3仿真實例以我國第臺交流傳動內燃調車機車的牽引動力系統為例，用研制的仿真軟件進行分析。電機參數為額定功率尸N=165kW；額定轉矩N=5820N，m；額定轉速為nN =1500；電機的額定線電壓，=70；電機極對數戶=6；額定工作點的定子電阻器電機系統的仿真波形。1為上述兩類系統的功率損耗比較結果，可新型逆變器供電情況下的系統損耗比PWM硬開關逆變器供電情況下的系統損耗要小得多。

　　王聰。軟性開關逆變電路及其應用。北京機械工業出版社，1993.

　　王聰。0，方諦癡裥湍姹淦韉姆⒄褂胗τ蜜。電氣傳動，1992，12童永勝。種軟開關組合式變換器拓拆的分析與實現0.南京南京航空航天大學，1994.

　　徐國卿，萬艷，陶生桂，種改進的逆變器感應電機系統的數學模型。鐵道學報，1999，537工況硬開關逆變有螓箝位諧振式硬開關逆變有源箝位諧振式器電機系統逆變器電機系統器電機系統逆變器電機系統輸出功串定子基波銅耗基波鐵耗，基波雜散損，戶以附加損耗戶總損耗尸個81導通平均損，戶，個扣1開關損耗逆變器損耗4結論軟性開關技術逆變器是種很有發展前途的逆變器，它在提高開關管工作壽命防止次擊穿減小電磁輻射降低裝置損耗，實現裝置輕置化小型化等諸方面有著硬開關逆變器不可比擬的優點，在將來中等容量逆變器電機系統中具有廣泛的應用前景。