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)制會導(dǎo)致輸出電壓諧波集中在整數(shù)倍開關(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)會引起電磁干擾等問題。擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)通過改變開關(guān)動作時刻，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)過程，通過仿真直觀地分析了周期型和混沌型調(diào)制信號的擴(kuò)頻調(diào)制

2、特點(diǎn)，并將周期信號和混沌信號混合使用，分析了混合調(diào)制信號的擴(kuò)頻調(diào)制特點(diǎn)。在所建立的實(shí)驗平臺上，對比分析了周期信號、混沌信號和以頻率被logistic混沌序列調(diào)制的三角信號分別調(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)制信號不僅具有周期調(diào)制信號限制擴(kuò)頻范圍的作用，而且具有混沌調(diào)制信號有效降低諧波幅值的優(yōu)勢。
　　針對恒定載波頻率調(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，本文通過使用整流級含有零矢量的調(diào)制方式，延長了整流級零電流換流時間，并且通過適當(dāng)選擇調(diào)制波和載波形狀，簡化了換流過程。在間接矩陣變換器實(shí)驗平臺上，與恒定載波頻率調(diào)制技術(shù)對比，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)選擇的整流級四種脈沖位置的調(diào)制，可以避免整流級在載波期間的換流過程，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。第三種是在整個載波周期內(nèi)隨機(jī)延時脈沖位置的調(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)對比，實(shí)驗結(jié)果驗證了三種隨機(jī)脈沖位置調(diào)制技術(shù)的有效性。
　　針對擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)只能擴(kuò)展諧波頻譜而無法有目的地改變頻譜分布的問題，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，通過選擇不同的濾波器來間接控制輸出電壓的頻譜分布，