簡(jiǎn)化換流的間接式矩陣變換器的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的AC-AC變換往往要通過.AC-DC-AC的方式來實(shí)現(xiàn)，在該方式中，存在中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，一般都用電容來做儲(chǔ)能器件。因此，大容量AC-DC-AC變換電路中含有大容量的電容。由于大容量的電容所占的體積比較大，這就給工程實(shí)際帶來了很多不便。而利用雙向開關(guān)構(gòu)成的矩陣式變換器無中間儲(chǔ)能環(huán)節(jié)，且具有輸入側(cè)功率因數(shù)為1、高電壓傳輸率、具備四象限運(yùn)行能力等優(yōu)點(diǎn)，因此成為人們研究的焦點(diǎn)。 然而，傳統(tǒng)的矩陣式變換器由于其自身具有過于復(fù)雜的換流問

2、題，一直未能進(jìn)入到工程應(yīng)用階段。本文分析了一種新型矩陣式變換器拓?fù)湟婚g接式矩陣變換器，由于其自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，使得它不僅具有傳統(tǒng)矩陣式變換器的諸多優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還極大的簡(jiǎn)化了換流問題，并可利用傳統(tǒng)三相逆變器中的控制策略，從而簡(jiǎn)化控制程序的設(shè)計(jì)。 間接式矩陣變換器由整流和逆變兩個(gè)部分組成。本文在電網(wǎng)電壓平衡的情況下，分別分析了整流部分輸入功率因數(shù)的控制策略以及逆變部分在三相靜止坐標(biāo)系、α-β坐標(biāo)系及d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出網(wǎng)側(cè)電

3、壓，直流側(cè)電壓與輸出側(cè)電壓之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)了一套閉環(huán)控制方案，并使用電力電子仿真軟件PSIM對(duì)文中分析的控制策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。 在以上理論分析的基礎(chǔ)上，本文提出并實(shí)現(xiàn)了一套以TMS3201,F2407為控制核心的PWM控制系統(tǒng)的解決方案，包括控制系統(tǒng)的硬件解決方案和軟件解決方案，搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并對(duì)其進(jìn)行了調(diào)試。試驗(yàn)結(jié)果表明，文中所提出的控制策略能實(shí)現(xiàn)所設(shè)定的控制目標(biāo)：輸入側(cè)功率因數(shù)為可調(diào)、主電路開關(guān)零電流關(guān)斷、變換器電壓傳輸