矩阵式交_交变换器及其控制.pdf

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8 《电力电子技术》1999 年第 1 期 1999. 2
矩阵式交交变换器及其控制
Matrix AC AC Converter and Its Control
上海大学陈伯时陆海慧(上海 200072)
摘要:讨论了矩阵式交交变换器(MC) 的主电路和控制系统。主电路采用反向串联的双向 IGB T 开关,
用可编程逻辑元件实现四步切换,以保证安全换流。在输入相电流空间矢量调制和输出线电压空间矢量调制
的基础上,根据开关函数的瞬时对应关系及其限定条件,综合出 MC 的 PWM 控制策略。最后,给出了仿真与
实验波形。
Abstract :The main circuit with anti series bi directional IGB T switches and control system of MC are ap
proached. To guarantee mutation ,a four stepped switching strategy is realized by using programmable logic
devices. The instantaneous corresponding relationship between the switching functions of MC and its equivalent AC
DC AC topology with the limiting conditions is deduced ,so that the PWM strategy of MC can be synthesized on the
basis of space vector modulation of input phase currents and output line voltages. Finally ,the simulation and experi
mental waves are given.
叙词:变换器/ 矩阵式变换器双向开关等效交直交结构
Keywords :converter;matrix converter;bi directional switches;equivalent AC DC AC topology.
1 引言图 2 所示。
交流变频调速已成为当代电气传动中
实现自动化和节能的主要技术手段。它的
发展突飞猛进。然而目前流行的交直交
变频器和交交周波变换器,均有其负面影
响———无功功率和谐波污染。随着变频调
速的推广应用,防治“电力公害”变得日益
重要。无功补偿和有源滤波是当前主要的
防治手段。更根本的办法则是开发高功率
因数和低谐波污染的电力电子变换器,MC
正是适应这一需要而诞生的。此外,可以图 1 矩阵式交交变换器的主电路
四象限运行、不需要中间贮能环节、体积
小、效率高,也是 MC 的突出优点。
MC 的拓扑结构早在 80 年代就已提出来
了,但所用的功率开关器件较多、控制技术比
较复杂,因此在国际上至今还处于研制阶段。
鉴于防治“电力公害