基于Boost和Buck-Boost逆變器的交直交矩陣變換器研究.pdf

1、矩陣變換器是一種具有簡單拓撲結(jié)構(gòu)和一系列理想特性的“綠色變頻器”，是一項可從根本上消除電力諧波污染和電網(wǎng)無功損耗的關(guān)鍵技術(shù)。本文旨在研究目前影響矩陣變換器實用化的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題——電壓傳輸比低的問題。針對矩陣變換器電壓傳輸比低這一問題，一些學(xué)者和專家提出了過調(diào)制的控制策略，提高了矩陣變換器的電壓傳輸比，使其接近于1.0，但輸出諧波含量過高，不利于應(yīng)用。在“諧波注入法的矩陣變換器電壓傳輸特性研究”一文中，筆者提出了“諧波注入”的方法，這種方

2、法也能使電壓傳輸比接近于1.0，但同樣存在著輸出諧波含量過高的缺陷。據(jù)筆者研究發(fā)現(xiàn)——改變控制策略效果不理想，都存在著輸出諧波過大的缺陷。
　　 針對上述情況，本文將從改變矩陣變換器主電路拓撲結(jié)構(gòu)出發(fā)進行研究，首次提出了新型的基于Boost和Buck-Boost的矩陣變換器電路拓撲結(jié)構(gòu)；該拓撲結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)交直交矩陣變換器的拓撲結(jié)構(gòu)相似，也采用AC-DC-AC兩級變換器的結(jié)構(gòu)形式，中間直流環(huán)節(jié)無儲能元件；其整流級和傳統(tǒng)交直交矩陣變換

3、器的整流級相同，為一個3/2相矩陣變換器，逆變級則分別采用Boost和Buck-Boost逆變器的結(jié)構(gòu)形式。由于該新型矩陣變換器能實現(xiàn)輸出電壓和頻率的任意調(diào)節(jié)，其電壓傳輸比既可大于1，也可小于1，從而可有效解決傳統(tǒng)矩陣變換器電壓傳輸比低的難題；通過對該拓撲結(jié)構(gòu)及其等效電路的研究，確定了主電路方案及電路參數(shù)；借鑒目前矩陣變換器、Boost和Buck-Boost逆變器已有的理論成果，研究了適合于該新型電路的有效控制策略；研究了電壓傳輸比、輸