基于新型兩步換流策略的RMC及其實驗系統(tǒng)研究.pdf

1、精簡矩陣變換器(reduced matrix converter，RMC)是從矩陣變換器拓撲中衍生出來的一種新型功率變換器，具有以下優(yōu)點：電網(wǎng)側(cè)電流波形正弦、輸入功率因數(shù)可調(diào)；輸出端無需儲能電解電容、壽命較長、體積小、重量輕、可靠性及功率密度高；能實現(xiàn)真正的四象限運行；易于集成化等。本文深入分析了高頻鏈RMC的拓撲結(jié)構(gòu)、雙極性電流空間矢量調(diào)制(bi-polar current space vector pulse-width modul

2、ation，B-C-SVM)策略，提出了RMC的新型兩步換流策略，并進行了軟件仿真及實驗樣機驗證。
　　本文首先介紹了三種基于RMC的變換器電路(矩陣整流器、三相-單相交流變換電路、高頻鏈RMC)的拓撲結(jié)構(gòu)、調(diào)制策略及應(yīng)用現(xiàn)狀，對高頻鏈RMC的調(diào)制策略、應(yīng)用現(xiàn)狀及矩陣變換器換流策略研究現(xiàn)狀進行了重點介紹，在此基礎(chǔ)上分析了電流型高頻鏈RMC的B-C-SVM策略，并進行了仿真驗證。本文提出了RMC的新型兩步換流策略，為了防止因三相輸入

3、相電壓大小接近時引起的輸入電源短路，提出了在換流過程中加入換流死區(qū)的方法，提高了RMC換流過程的安全性。同時利用功率開關(guān)器件的特性，提出了 RMC的新型兩步換流策略，簡化了換流步驟，縮短了系統(tǒng)換流時間，使RMC換流更加安全可靠。最后搭建了采用B-C-SVM策略及所提新型兩步換流策略的RMC實驗樣機。實驗樣機由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，在硬件系統(tǒng)部分，給出了輸入LC濾波器、主電路雙向開關(guān)、IGBT緩沖吸收電路、IGBT驅(qū)動電路、信號測量及調(diào)

4、理電路、故障保護電路的設(shè)計及其相關(guān)元件參數(shù)計算；在軟件系統(tǒng)部分，介紹了以 DSP(TI-DSP28335)+CPLD(Altera-EPM570)為核心的控制器的程序設(shè)計。DSP28335具有較快的運算速度和強大的數(shù)據(jù)處理能力，可以快速實時的實現(xiàn)電流和電壓信號采樣、B-C-SVM策略、矢量作用時間編碼及故障保護功能等。CPLD具有強大的組合邏輯處理能力，并且其程序語言具有并行執(zhí)行的優(yōu)點，可以很好的實現(xiàn)矢量作用時間譯碼、換流算法、輸出12