矩阵式交交变换器PWM调制方法的研究

发布时间：2021-11-26 20:20

　　矩阵变换器是一种新型的交流电力变换装置,它主要由双向开关器件组成,按照一定的拓扑结构,相比普通电力变换器具有高效率、高功率密度和高可靠性等特点。矩阵变换器可产生正弦输入电流和正弦输出电流,并可自由调节输入功率因数和输出频率,实现能量的双向流动。矩阵变换器大大降低了功率变换器的无功功率和谐波污染,是一种新型电力转换装置。本文重点分析并研究了矩阵变换器的特点和及关键技术,例如调制解调算法,变换器换相策略以及滤波器的设计等。本文首先分析了其拓扑结构及对应于任意调制算法均成立的、基于开关函数的数学模型,并分析了几种可行的双向开关结构。然后,主要分析了矩阵式变换器的空间矢量调制策略,数学推导和变换得到低频传递函数矩阵,引入了虚拟直流环节,把矩阵式变换器等效为交直交拓扑结构。进而,对其等效逆变环节和等效整流环节分别进行空间矢量调制,以此为基础消去中间直流环节,得到整合后的矩阵式变换器的空间矢量调制策略及其开关组合,并且,使用典型的双边调制开关模式对开关次数进行优化,得到了换流次数最少的36种扇区组合的开关状态。然后,在空间矢量调制算法下,分析了基于输出电流方向检测的四步换流策略和基于换流电压检测的... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

为表3.7所列的安全换流开关组合表的具体状态转换图，其中前两位、中间两位以及最后两位分别代表了与三个输入相相连接的双向开关S、S、S、S、S、S的开关状态，1表示开通，0表示关断

西安科技大学工程硕士学位论文4.2 矩阵式变换器基于空间矢量调制的仿真模型该仿真主要通过 MATLAB / SIMULINK 建立基于空间矢量调制的三相/三相矩阵式变换器仿真模型，验证控制策略的正确性。该模型分为 2 个主要部分，如图 4.1 所示。第一部分是由三相对称输入电源、输入滤波器、矩阵式开关电路、三相对称阻感性负载和测量模块构成的，称为主电路部分；第二部分为控制电路部分，负责实现本文第二章中的空间矢量调制算法的调制过程，进而实现具有良好性能的交交变频。为了使得电路简洁、易于理解，将其中各模块进行了封装。接下来对仿真模型及结果进行介绍和验证。

(a)开关电路内部结构 (b)双向开关结构图 4.2 开关电路模块模型的控制电路模块型建立在 MATLAB / SIMULINK 环境中，它的控制信号模块包信号模块、控制信号输出模块和控制信号与矩阵变换器的接口模块一个封装后的模块整体，它的内部控制电路原理是本文第二章节原理，如图 4.3 所示；具体实现控制策略的过程如下：

【参考文献】：
期刊论文
[1]实际应用中的矩阵变换器空间矢量调制算法及优化调制模式[J]. 王兴伟,林桦,邓建,佘宏武.  中国电机工程学报. 2011(30)
[2]矩阵式变换器的发展综述[J]. 佘致廷,刘娟,张红梅,兰金奎.  电源技术. 2011(05)
[3]矩阵变换器的阻尼输入滤波器设计[J]. 佘宏武,林桦,王兴伟,乐利民,安星.  电源学报. 2011(01)
[4]多电平并联型复合电流扰动发生器[J]. 单任仲,肖湘宁,刘乔,尹忠东,于坤山.  中国电机工程学报. 2010(21)
[5]一种矩阵变换器空间矢量调制改进方法[J]. 陈玉东,刘玉兵,朱武标,王水来.  中国电机工程学报. 2010(18)
[6]最近电平逼近调制的基波谐波特性解析计算[J]. 管敏渊,徐政,潘伟勇,屠卿瑞.  高电压技术. 2010(05)
[7]模块化多电平换流器型直流输电内部环流机理分析[J]. 屠卿瑞,徐政,郑翔,管敏渊.  高电压技术. 2010(02)
[8]基于模块化多电平变流器的轻型直流输电系统[J]. 刘钟淇,宋强,刘文华.  电力系统自动化. 2010(02)
[9]矩阵变换器在非正常输入电压下的控制策略[J]. 佘宏武,林桦,王兴伟,熊松,何必.  中国电机工程学报. 2009(33)
[10]一种变环宽准恒频电流滞环控制方法[J]. 洪峰,单任仲,王慧贞,严仰光.  电工技术学报. 2009(01)

博士论文
[1]矩阵变换器控制技术研究及其应用[D]. 佘宏武.华中科技大学 2011

硕士论文
[1]风力发电经分频输电系统并网技术研究[D]. 杨权新.北京交通大学 2010
[2]矩阵变换器控制技术研究[D]. 杨武.华中科技大学 2006



本文编号：3520856