嵌入Boost電路的矩陣變換器(BoostMC)基礎理論研究.pdf

1、矩陣變換器由于輸入電流和輸出電壓為品質良好的正弦PWM波形，輸入功率因數(shù)可調(diào)，結構緊湊，效率高，諧波污染小，成為當前的研究熱點。
　　 輸入端采用矩陣式整流和輸出端采用普通PWM逆變方式，并各自獨立控制的交-直-交型矩陣變換器，能夠在一定程度上克服傳統(tǒng)變換器的不足。然而，交-直-交型矩陣變換器由于受到了本身電路拓撲結構的限制，依然沒有解決輸出電壓較低的問題。根據(jù)理論分析，采用雙電壓空間矢量調(diào)制方法，且當輸入功率因數(shù)為1時，電壓傳

2、輸比理論上的最大值為0.866，從而在電機傳動系統(tǒng)等需要電壓傳輸比為1的應用場合受到限制。針對矩陣變換器電壓傳輸比低這一問題，一些學者和專家提出了過調(diào)制和諧波注入的控制方法，提高了矩陣變換器的電壓傳輸比，使其接近于1.0，但輸出諧波含量過高，不利于應用。
　　 本文在提出的新型的嵌入Boost電路的矩陣變換器電路拓撲結構的基礎上，確保電壓傳輸比為1.0的同時，比較該拓撲結構和傳統(tǒng)交直交矩陣變換器的拓撲結構的相似性；通過對該拓撲結

3、構及其等效電路的研究，確定了主電路方案及電路參數(shù)；將Boost MC等效分解為整流電路、升壓電路和逆變電路三個部分并進行了諧波分析，分析開關函數(shù)高頻分量與Boost MC器輸入電流高頻分量的關系；對該拓撲結構建立了基于dq坐標系的數(shù)學模型，并用數(shù)值分析的方法對能控性、能觀性和穩(wěn)定性進行分析；借鑒目前矩陣變換器、Boost逆變器已有的理論成果，分析了電容電感參數(shù)對系統(tǒng)的影響，研究了電壓傳輸比、輸出波形總諧波失真度等主要性能指標與電路參數(shù)及