由于使用熔斷器附加在直流環(huán)節(jié)電路中的電感值。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了測(cè)量附加電感的測(cè)試裝置。測(cè)試裝置包括直流電容器、帶有正負(fù)極的母線、IGBT半波整流橋式模塊,如圖8所示。母線是可更換的的,而且熔斷器可以安裝到母線上。這樣可以使它容易對(duì)不同的熔斷器及其安裝在母線上的不同方式進(jìn)行測(cè)試。銅板2mm厚,在正負(fù)極之間有一個(gè)0.2mm的絕緣層。
測(cè)試裝置已在實(shí)驗(yàn)室建成,最大限度地考慮到了裝置的適應(yīng)性。因此,測(cè)試裝置能夠更換和測(cè)試不同規(guī)格的母線和熔斷器。
已經(jīng)對(duì)不帶熔斷器的寬度為50mm、70mm和120mm三種標(biāo)準(zhǔn)類型母線的電感進(jìn)行了測(cè)試。圖12示出測(cè)試時(shí)使用的50mm寬的母線。放置在三相電壓源逆變器的直流環(huán)節(jié)電路中的熔斷器,其內(nèi)部的電流分布會(huì)受到渦流的影響,這個(gè)渦流是由電磁場(chǎng)隨時(shí)間變化產(chǎn)生的。高頻電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生兩個(gè)現(xiàn)象:趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)。由于趨膚效應(yīng),流過(guò)導(dǎo)體的電流被一組并聯(lián)的導(dǎo)體分流。它們分得的電流通常不等。正是由于這種現(xiàn)象取決于導(dǎo)體間的距離,所以該現(xiàn)象被稱為直接鄰近效應(yīng)。進(jìn)而言之,如果載流導(dǎo)體(如回程母線)靠近并聯(lián)導(dǎo)體的話,電流分配就會(huì)受到影響。這種現(xiàn)象稱之為反向鄰近效應(yīng),是因?yàn)樵诨爻虒?dǎo)體和并聯(lián)導(dǎo)體中有反方向電流流過(guò)。
已經(jīng)開(kāi)發(fā)出研究在這些熔斷片中電流分布的測(cè)試裝置。測(cè)試裝置由一個(gè)自動(dòng)變壓器(AT)、一個(gè)三相整流橋(RB)、一個(gè)直流電容組、一個(gè)帶有正負(fù)極的母線、一個(gè)IGBT半橋和一個(gè)電感負(fù)載(L=0.47 mH)組成。電流的斜率可以在圖10示出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。母線電感通過(guò)計(jì)算在電壓峰值附近若干個(gè)點(diǎn)處的di/dt算出。簡(jiǎn)單地將母線電壓除以di/dt就求出線路電感。
電路操作原則如下:開(kāi)始時(shí)電容C1充電到預(yù)置的一個(gè)電壓(例如130V)。一個(gè)非常短的脈沖(大約60μS)施加到IGBT的柵極。然后IGBT快速關(guān)斷。依據(jù)從電路中測(cè)量的關(guān)斷過(guò)程中的電壓和電流計(jì)算出熔斷器的電感。通過(guò)改變柵極電阻RG,起初當(dāng)di/dt為零時(shí),這個(gè)電壓降只有幾伏。這意味著在o.8 μs處很大的感應(yīng)電壓峰值完全由線路中的L×di/dt引起,電阻的壓降可以忽略。