間接矩陣式電力變換器擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)研究.pdf

1、間接矩陣式電力變換器（簡(jiǎn)稱間接矩陣變換器）傳統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)是規(guī)則脈沖寬度調(diào)制，這種調(diào)制會(huì)導(dǎo)致輸出電壓諧波集中在整數(shù)倍開(kāi)關(guān)頻率附近，形成離散高幅值頻譜，這些諧波的高幅值特點(diǎn)會(huì)引起電磁干擾等問(wèn)題。擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)通過(guò)改變開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)刻，將離散的諧波擴(kuò)展到較寬的范圍，從而降低諧波幅值。本文研究了間接矩陣變換器擴(kuò)頻調(diào)制的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。
　　本文闡述了擴(kuò)頻調(diào)制的基本原理和擴(kuò)頻調(diào)制的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，通過(guò)仿真直觀地分析了周期型和混沌型調(diào)制信號(hào)的擴(kuò)頻調(diào)制

2、特點(diǎn)，并將周期信號(hào)和混沌信號(hào)混合使用，分析了混合調(diào)制信號(hào)的擴(kuò)頻調(diào)制特點(diǎn)。在所建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，對(duì)比分析了周期信號(hào)、混沌信號(hào)和以頻率被logistic混沌序列調(diào)制的三角信號(hào)分別調(diào)制后的輸出線電壓頻譜，與理論分析一致，證明了混合調(diào)制信號(hào)不僅具有周期調(diào)制信號(hào)限制擴(kuò)頻范圍的作用，而且具有混沌調(diào)制信號(hào)有效降低諧波幅值的優(yōu)勢(shì)。
　　針對(duì)恒定載波頻率調(diào)制的間接矩陣變換器輸出電壓存在高幅值、強(qiáng)離散化的諧波現(xiàn)象，本文將混沌載波頻率調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于間接

3、矩陣變換器，以此來(lái)擴(kuò)展諧波邊帶，降低諧波幅值。分析了混沌載波頻率調(diào)制技術(shù)在調(diào)制前后輸出電壓頻譜和輸入輸出電流紋波的變化。但是，混沌載波頻率調(diào)制技術(shù)會(huì)增加間接矩陣變換器產(chǎn)生窄脈沖的幾率，導(dǎo)致?lián)Q流困難。為此，本文通過(guò)使用整流級(jí)含有零矢量的調(diào)制方式，延長(zhǎng)了整流級(jí)零電流換流時(shí)間，并且通過(guò)適當(dāng)選擇調(diào)制波和載波形狀，簡(jiǎn)化了換流過(guò)程。在間接矩陣變換器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，與恒定載波頻率調(diào)制技術(shù)對(duì)比，證明了混沌載波頻率調(diào)制技術(shù)能夠有效地降低輸出電壓諧波幅值。

4、r>　　為了獲得恒定的載波頻率，本文提出了間接矩陣變換器三種基于載波的隨機(jī)脈沖位置調(diào)制技術(shù)，各具特點(diǎn)。第一種是基于馬爾科夫鏈隨機(jī)選擇的整流級(jí)四種脈沖位置的調(diào)制，可以避免整流級(jí)在載波期間的換流過(guò)程，換流頻率較低，但具有有限的自由度，諧波幅值降低程度不明顯。第二種是隨機(jī)改變脈沖中心位置的調(diào)制，具有更大的自由度，可以獲得較平坦的諧波頻譜和較低的諧波幅值，但換流頻率較高。第三種是在整個(gè)載波周期內(nèi)隨機(jī)延時(shí)脈沖位置的調(diào)制，具有最大的自由度，可以獲得

5、連續(xù)而平坦的諧波頻譜，諧波幅值最低，但換流頻率最高。與傳統(tǒng)載波調(diào)制技術(shù)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了三種隨機(jī)脈沖位置調(diào)制技術(shù)的有效性。
　　針對(duì)擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)只能擴(kuò)展諧波頻譜而無(wú)法有目的地改變頻譜分布的問(wèn)題，本文在預(yù)電流控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種能夠間接控制頻譜分布的技術(shù)，并將其應(yīng)用于間接矩陣變換器的輸出電壓頻譜分布控制中。該技術(shù)以經(jīng)過(guò)濾波器的電流誤差作為控制目標(biāo)，在實(shí)現(xiàn)電流跟蹤控制的同時(shí)，通過(guò)選擇不同的濾波器來(lái)間接控制輸出電壓的頻譜分布，