基于双电压控制策略的矩阵式变换器研究.pdf

《基于双电压控制策略的矩阵式变换器研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、<电气开关>(2010．No．3)文章编号：1004—289X(2010)03—0054—05基于双电压控制策略的矩阵式变换器研究张玉明(芜湖职业技术学院电气工程系，安徽芜湖241000)摘要：讨论了基于双电压瞬时值控制的矩阵变换器的开关状态及控制函数，系统地分析了当输入不对称或不平衡时，矩阵式变换器的双电压瞬时值控制的原理和该控制策略下输出电压的合成规律。最后通过仿真和实验结果分析，给出了电压、电流的波形，验证了该控制策略具有良好的抗干扰性能。关键词：矩阵式变换器；双电压控制；非平衡；抗干扰中图分类号：TM624文献标识码：BStud

2、yonMatrixConvertersBasedonaDoubleVoltageControlMethodZHANGYu—ming(WuhuProfessionalTechnologyCollege，Wuhu241000，China)Abstract：TheswitchstateandcontrolfunctionofMatrixConvertersbasedondoublevoltageinstantaneousvaluecon．trolarediscussed．Thecontrolfunctionofmatrixconverters

3、basedondoublevoltagecontrolstrategyunderunbalancedin-putisanalyzed．Finaly，thesimulationandexperimentsresultsofvoltageandcurrentwaveformaregiven，whichverifythecorrectnessofitstheoreticalanalysis．Andthatwillprovideatheoreticalbasisforthedesignandrealizationofmatrixconverte

4、r．Keywords：matrixconverter；doublevoltagecontrol；unbalance；anti．interference有独到之处；当输入电源不对称或含有高次谐波时，控1引言制函数可以自动修正而不需额外的计算量，因而非常有利于实时控制，。矩阵式变换器是一种具有优良的输入输出特性的新型AC—AC直接电源变换器。其具有传统交一直一2双电压控制原理交变换器无法比拟的优良特性lll2J：可产生低次谐波2．1控制原理含量极小的正弦输出电压，输出电压幅值可调；输出频双电压合成是指在三相矩阵式变换器拓扑(如图率可调，不受

5、输入频率影响。无中间直流环节，体积1所示)，当输人电压和输出电压处于某时间段内时，小；能量可双向流动，具有四象限运行能力；可得到正在每个开关周期内，利用两个输入线电压与一个零电弦输人电流，输人功率因数高，可接近1。近年来，由压向量得线性组合来合成两个满足三相对称的输出线于其简单的拓扑结构和诸多的理想特性，矩阵式变换电压。器逐渐成为电力变换器研究的热点。电压合成一般方程如下：目前，对矩阵式变换器的研究主要集中于其控制ltol=bou~o+-+6：u(1)策略。矩阵变换器控制策略，是实现其优良性能的关LUo2=Co~iO+C1Uil+C2／

6、-／,12键。目前采用的控制策略主要有直接变换式和间接变式中，Uo2一两个输出线电压的局部平均值，即一换式两大类，每种控制方式，都各有其优缺点。个开关周期内的平均值，如UAB、“Bc、UAC(或／／'CA)；UO一双电压瞬时值控制策略属于直接控制，它在改善．用来合成输出线电压的两个输入线电压；变换器开关频率的限制、提高输出输入电压比等方面一在一个开关周期内的电压零向量，如Uaa~U<电气开关>(2010．No．3)55系，称之为控制函数。bo,b。、b2~Co、c、c2一对应的开关占空比。其中{==二且{三2耋：c2式(1)对应的各开关

7、占空比，其计算式子如下⋯：(Ui1～ui3)l—一及(j3+Mi2)(3)。2—一o2输入电扇区划分b0=1一b1一b2kc0=1一Cl一。2其中，△=2i++Ⅱ2，u是指在利用式(1)合成输出线电压时除式子中出现的两个输入线电压之外的第三个输入线电压(以a，b，C相序出现，如1,幽，“，1,)。当输入三相对称时，△=9／2u~，“为输入相电压幅值。由此可见，这种占空比计算方法的一个优点是在输入三相对称时，其分母为一常量，不需实时计算。图2输入输出电压扇区划分现分别以、：表示输入和输出扇区序号，以L=2，=2为例分析输出电压的合成规则。

8、此时输入输出电压均属以第2扇区，输出线电压，与输入线电压曲，“。同极性，故用输入电压，及零电压向量“来合成两个输出线电压，合成表达式如式(4)：f“e：bou．,+bl／~ab+b2Uae(4)L^C=CO