三相-三相雙級矩陣變換器的研究與實現(xiàn).pdf

1、雙級矩陣變換器(TSMC)因除具有矩陣變換器(MC)輸入功率因數(shù)可控為1、輸入輸出正弦、輸出頻率調節(jié)范圍寬和四象限運行等優(yōu)良變頻性能外，還具有簡單的調制策略、換流策略和嵌位電路，而成為一種很有發(fā)展?jié)摿Φ腁C-AC直接功率變換器。本文圍繞三相-三相TSMC的拓撲，以及三相-三相18開關TSMC的調制策略、共模電壓抑制、仿真驗證和3kw樣機設計展開研究。
　　 雙向開關是MC和TSMC發(fā)展的前提，對TSMC整流級使用不同結構的雙向開

2、關進行了對比分析，通過對MC和TSMC的傳輸矩陣推導得出二者具有等效性，證明TSMC和MC有著相同的變頻性能。給出了不同約束條件下，TSMC在其基本拓撲、18開關、15開關、12開關和9開關拓撲之間的簡化過程，并給出了其它逆變級結構的TSMC拓撲及其研究目的。
　　 分析了18開關TSMC的雙空間矢量調制(DSVM)原理，包括整流級無零矢量DSVM和有零矢量DSVM，闡述了TSMC整流級和逆變級的雙級協(xié)調調制和雙級換流策略目的，

3、是達到輸出電壓恒定和安全換流，雙級換流采用整流級零電流換流和逆變級死區(qū)換流，給出了基于Matlab/Simulink的仿真模型和仿真波形。針對TSMC存在共模電壓的問題，結合TSMC共模電壓的分布規(guī)律，提出了改進的DSVM，在保證整流級零電流換流的基礎上，達到了抑制共模電壓的目的，給出了基于Matlab/Simulink的仿真驗證。
　　 在理論分析的基礎上，研制了基于整流級無零矢量DSVM的3kw18開關TSMC樣機。詳細介紹

4、了主電路開關器件、緩沖電路、輸入濾波器和嵌位電路的參數(shù)設計，以及基于DSP和CPLD組合的控制系統(tǒng)設計，其中DSP主要實現(xiàn)DSVM算法，CPLD主要完成信息譯碼、雙級換流以及PWM驅動信號輸出，給出了基于QuartusⅡ的仿真波形。分析了軟件設計過程中小占空比的產生原因、影響及其解決方法。在樣機上得到了18開關TSMC的器件級和系統(tǒng)級實驗波形，以及采用改進DSVM前后的共模電壓波形。
　　 通過仿真和實驗，驗證了18開關TSMC