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；無中間儲能環(huán)節(jié)、能量可雙向傳遞一次變換、動態(tài)響應(yīng)快；采用不同控制算法，可實現(xiàn)整流、逆變、變頻、斬波等功能。因此，利用電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制理論的研究成果，開發(fā)一種對電網(wǎng)無污染、四象限運行的高質(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。 本文對矩陣變

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是控制方案簡單、控制開關(guān)函數(shù)不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和計算，變換器輸出線電壓滿足正弦規(guī)律，且輸出頻率可調(diào)。并對其進(jìn)行了計算機(jī)仿真，從理論上驗證了該控制策略的可行性。 針對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SPWM控制策略不同開關(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，仿真和實驗結(jié)果驗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