矩阵变换器空间矢量控制策略的改进.pdf

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1、第44卷第7期电力电子技术2010年7月PowerElectronics矩阵变换器空问矢量控制策略的改进马星河，赵军营，张根现2王光超(1．河南理工大学，河南焦作454001；2．义马煤业(集团)有限责任公司．河南3／．-5472300)摘要：与传统的电压源型逆变器相比，矩阵变换器的主要缺点之一是输出输入电压传输比限制在0．866。在分析传统的矩阵变换器空间矢量调制(sVM)方法的基础上，以提高电压增益为目标，提出了改进的SVM策略。改进的调制策略没有使用零矢量，与传统矩阵变换器SVM策略相比，换流数量减少，输

2、出输入电压传输比提高了约9．8％。通过Matlab仿真分析并搭建dSPACE硬件实时仿真平台对所提控制策略进行了实验研究，实验结果验证了改进的SVM策略的正确性。关键词：矩阵变换器；电压增益；空问矢量调制中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)07—0004—02ImprovedonSpaceVectorModulationControlStrategyofMatrixConverterMAXing—he，ZHAOJun—ying，ZHANGGen—xian，WANGGuang

3、—chao2(1．HenanechnicUniversity，Jiaozuo454001，China；2．YimaCoalIndustry(Group)Co．，Ltd．，Yima472300，Ch／na)Abstract：Oneofthemaindisadvantagesofmatrixconve~eristhatthevoltagetransferratioislimitedto0．866thantheconventionalvoltagesourceinve~er．Aimingatenhancingthev

4、oltagetransferratio．anewmethodbasedonconventionalspacevectorcontrolofmatrixconve~erisproposed．IIhproposedcontrolstrategydon’tusezerovectorsandtheswitchingtimesisdecreasedcomparedwiththeconventionalspacevectorcontrolstrategy，theoutpufinputvoltagetransferratio

5、canbeenhancedbyabout9．8％．Finally．simulativeanalysiswithMatlabandexperimentsondSPACEhardwarerea1．timesim．ulationplatformarecarriedout，andtheexperimentalresultsprovethecorrectnessandvalidityoftheimprovedspacevectormodulationstrategy．Keywords：matrixconve~er；vol

6、tageratio；spacevectormodulationFoundationProject：SupposedbyChinaPostdoctoralScienceFoundationFundedProject(No．20090450931)；FoundationofHenanEducationalCommittee(No．2009A470003)1引言2矩阵变换器空间矢量调制策略三相输入到三相输出矩阵变换器的拓扑中．三图1示出矩阵变换器的拓扑结构矩阵变换器相输出通过9个双向开关可与任一相输入相连采SVM策略

7、将AC／AC直接矩阵变换器等效成虚拟整用相应的策略控制9个双向开关．可得到电压与频流和虚拟逆变两个环节．其虚拟AC／DC／AC变换器率任意可调的正弦输出波形【。到目前为止，多种拓扑如图2所示。对这两个虚拟环节分别采用SVM矩阵变换器的调制策略被提出，其中空间矢量调制策略，计算出相应占空比系数．最后合成AC／AC直(SVM)法及双电压合成法是研究较多且比较成熟的接变换器矩阵。控制策略，既能控制输出电压波形，又能控制输入电流波形，并可改变输入功率因数，比较有发展前途，但其输出输入最大电压增益仅为0．866，在一定程

8、度上限制了基于矩阵变换器的交流调速控制系统的调速范围。因此，在传统矩阵变换器SVM策略的基础上，提出了一种提高电压增益的SVM策略．该调制策略没有使用零矢量，较传统方法换流数量减少，输图1矩阵变换器拓扑结构图虚拟整流部分虚拟逆变部分出输入电压传输比约提高了9．8％，但输出及输入电流波形出现了一定程度的畸变。sap}I，厂sbpl却图2矩阵变换器的等效AC／DC／AC结构基金项目：中国博