雙空間矢量調(diào)制矩陣變換器的研究.pdf

1、矩陣變換器作為一種通用電源變換裝置，可以方便實(shí)現(xiàn)n相到m相變換。該變換器能夠產(chǎn)生可控的正弦輸出電壓和單位功率因數(shù)的輸入電流；無中間儲能環(huán)節(jié)、能量可雙向傳遞一次變換、動態(tài)響應(yīng)快；采用不同控制算法，可實(shí)現(xiàn)整流、逆變、變頻、斬波等功能。因此，利用電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制理論的研究成果，開發(fā)一種對電網(wǎng)無污染、四象限運(yùn)行的高質(zhì)量交流變頻電源，成為從事電力電子分析與控制學(xué)者研究的熱點(diǎn)。
　　本文首先分析了矩陣變換器的等效交-直-交結(jié)構(gòu)，

2、推導(dǎo)出了矩陣變換器交-交直接變換控制規(guī)律，即采用輸出線電壓空間矢量調(diào)制和輸入相電流空間矢量調(diào)制相結(jié)合的雙空間矢量調(diào)制策略，該方法可使矩陣變換器輸入電流正弦變化，輸入側(cè)功率因數(shù)角可正負(fù)調(diào)節(jié)，輸出正弦的交流電壓，有效抑制低階諧波，是一種很有發(fā)展前途的控制策略。
　　文中以DSP(數(shù)字信號處理器)為核心構(gòu)造了矩陣變換器控制系統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)平臺，主電路部分的9個(gè)雙向開關(guān)由IGBT和二極管反并聯(lián)組成，采用四步換流法實(shí)現(xiàn)雙向開關(guān)的安全切換，這樣

3、既防止出現(xiàn)使電源發(fā)生短路的開關(guān)組合，又保證在任意時(shí)刻給負(fù)載電流提供至少一條通路，采用復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD實(shí)現(xiàn)四步換流。
　　分析了矩陣變換器無功功率的傳遞、控制以及功率雙向流動等問題，從理論上深化了對矩陣變換器能量變換機(jī)理的認(rèn)識，指出了輸入無功功率存在一定的調(diào)節(jié)范圍；討論了矩陣變換器能量雙向流動的控制問題，指出不同負(fù)載情況下矩陣變換器同電源間的能量交換表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，說明了能量回饋是矩陣變換器的自然特性。
　　本文對