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提高矩阵变换器电压传输比的控制策略研究

孟祥志  
【摘要】: 矩阵变换器的研究从概念提出至今已有30多年,在调制策略、换流方式、器件开发等各项关键技术上已经取得了长足的进步。但是,在矩阵变换器的实际应用中,由于矩阵变换器的电压传输比受控制策略的限制不能超过0.866,使得其在交流电机调速场合的应用受到限制;提高矩阵变换器的电压传输比可以增加交流电机的调速范围。寻找合适的调制算法来提高矩阵变换器的电压传输比的研究是目前研究的热点课题之一。另外,双级矩阵变换器以其控制简单、灵活,系统可靠性高、换流模式简单成为目前矩阵变换器的另一研究热点。 论文介绍了矩阵变换器的电路拓扑,详细比较了不同矩阵变换器电路拓扑的优缺点;详细分析了矩阵变换器几种常用的控制策略和各种控制策略的特点,重点分析了矩阵变换器的空间矢量调制法;在此基础上,研究了矩阵变换器的过调制控制策略,该过调制控制策略可以将矩阵变换器的电压传输比提高到1.05;另外对TSMC的过调制控制策略进行了研究,提出一种减少双级矩阵变换器输出电压低次谐波的控制策略;基于Matlab/Simulink仿真软件,对单级和双级矩阵变换器的过调制控制策略进行了仿真验证。


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