簡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的方式來實現(xiàn)，在該方式中，存在中間儲能環(huán)節(jié)，一般都用電容來做儲能器件。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、具備四象限運行能力等優(yōu)點，因此成為人們研究的焦點。 然而，傳統(tǒng)的矩陣式變換器由于其自身具有過于復雜的換流問

2、題，一直未能進入到工程應用階段。本文分析了一種新型矩陣式變換器拓撲一間接式矩陣變換器，由于其自身結(jié)構(gòu)的特點，使得它不僅具有傳統(tǒng)矩陣式變換器的諸多優(yōu)點，同時還極大的簡化了換流問題，并可利用傳統(tǒng)三相逆變器中的控制策略，從而簡化控制程序的設計。 間接式矩陣變換器由整流和逆變兩個部分組成。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系、α-β坐標系及d-q坐標系下的數(shù)學模型，推導出網(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，設計了一套閉環(huán)控制方案，并使用電力電子仿真軟件PSIM對文中分析的控制策略進行了仿真驗證。 在以上理論分析的基礎上，本文提出并實現(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，搭建了實驗平臺，并對其進行了調(diào)試。試驗結(jié)果表明，文中所提出的控制策略能實現(xiàn)所設定的控制目標：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