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摘要
直流偏置型同步电机采用带直流偏置的正弦电流驱动电机运行，它特殊的相电流对功率变换器提出了特殊的需求。为降低功率变换电路的整体成本和系统体积，提高系统可靠性，开发直流偏置型同步电机使用的低成本高功率密度功率变换器非常迫切。提出了采用不对称功率器件布局的直流偏置型同步电机功率变换器，针对传统对称式布局功率变换器成本高、功率密度受限等问题提供了简单有效的解决方案。为了使各器件的功耗和温升更加平衡，提出了一种上桥臂采用高功率等级和下桥臂采用低功率等级功率器件的不对称双三相逆变器。通过理论分析确定了两组功率器件对应的功率等级，作为不对称功率器件的选型依据。结合仿真实验，对双三相直流偏置型同步电机功率变换器的功率器件电流等级以及散热布局的不对称特性进行了验证。证明了提出的不对称功率器件布局方式对降低电力电子器件的成本，增加系统功率密度，提升逆变器整体寿命具有重要意义。
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单位国网安徽省电力有限公司电力科学研究院; 合肥工业大学
