矩陣變換器共模電壓生成機(jī)理及控制機(jī)制研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的交—直—交式電力變換器相比，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(wú)中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié)、能量可雙向傳遞一次變換、動(dòng)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(kāi)發(fā)一種對(duì)電網(wǎng)無(wú)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)。 本文對(duì)矩陣變

2、換器的工作原理、等效交一直一交變換、SPWM(Sine Pulse Width Modulation)控制策略進(jìn)行了理論分析及仿真研究。SPWM控制策略的最大特點(diǎn)是控制方案簡(jiǎn)單、控制開(kāi)關(guān)函數(shù)不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計(jì)算，變換器輸出線電壓滿足正弦規(guī)律，且輸出頻率可調(diào)。并對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，從理論上驗(yàn)證了該控制策略的可行性。 針對(duì)矩陣變換器共模電壓產(chǎn)生的機(jī)理及其抑制原則，分析了共模電壓瞬時(shí)值的大小，波形及其諧波頻譜，得出了矩陣變換器

3、共模電壓的本質(zhì)特征，并對(duì)SPWM控制策略不同開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的共模電壓進(jìn)行了理論分析及仿真。提出了一種可消除共模電壓的三電平控制策略，能夠有效地消除了共模電壓，有效抑制了矩陣變換器共模電壓的負(fù)面效應(yīng)，且輸出的線電壓更趨于正弦波，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了可消除共模電壓的三電平控制策略的正確性和有效性。 最后通過(guò)比較幾種SPWM控制策略，得出多電平調(diào)制策略可以達(dá)到抑制變頻器輸出共模電壓的目的。并且改進(jìn)的三電平SPWM控制策略后輸出的線電壓更趨