基于CPLD矩阵式变换器换流策略的试验研究

详细介绍矩阵式变换器在四步换流策略原理的基础上,提出了变步长四步换流策略,缩短了换流时间,改善了输出电压的质量;给出了基于CPLD变步长四步换流策略的实现方式.试验结果验证了变步长换流策略及其实现方式的可行性和可靠性.     

矩阵变换器两种四步换流策略的对比研究

矩阵变换器自诞生以来,其换流策略的研究很多,基于电流方向检测与电压方向检测的四步换流策略都得到广泛的研究和应用.一些研究人员对四步换流的具体过程以及输出波形进行了一定的分析,而很少对它们的难易程度、输出波形的可靠性和波形质量做进一步对比分析.在深入分析换流策略的基础上,结合双向开关对四步换流策略作详细的介绍,在保证换流的可靠性、改善波形质量的基础上,通过MATLAB仿真方法验证了结论的正确性和有效性,并分析比较了两种四步换流方式的优缺点.     

矩阵式变换器的控制系统研究

在研究双电压控制策略和四步换流策略基础上,提出了改进的双电压控制策略和变步长四步换流策略,以方便、可靠地实现控制策略并改善输出质量.改进的控制策略简化了开关组合,减少了系统计算量;变步长的换流策略既充分保证了可靠性,也减少了换流时间.这里详细介绍了双电压控制算法的推导过程,针对其存在的窄脉冲问题给出了分析过程和处理方法...     

双电压合成矩阵变换器换流策略的改进

换流问题是矩阵变换器工业应用的主要障碍之一.基于双电压合成策略,分析了传统的四步换流策略由于换流时刻存在延迟,降低了换流可靠性,并且会导致输入和输出波形发生畸变.根据四步换流策略的原理,将四步换流缩短为两步换流,大大减少了换流时间.利用Matlab/Simulink软件建立了相应的仿真模型,并利用dSPACE硬件实时仿真平台进行了实验.仿真和实验结果表明,两步换流策略提高了换流可靠性,改善了输入输出波形质量,其输出电流THD值(总谐波畸变率)由4.68%降为2.67%.     

矩阵变换器电压法三步换流的研究与设计

基于输出电流方向换流策略的不足,提出了采用基于输入相电压的电压法安全换流策略,并将四步换流减少为三步以提高波形质量.在此基础上设计了用4片复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device,简称CPLD)实现电压法三步换流,最后通过DS1005硬件仿真平台实验,验证了该设计的可靠性.     

矩阵变换器实验分析及换流策略的改进研究

通过对矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)进行不同电压和频率的实验,验证了理论研究得出的主要结论:MC因没有续流路径而导致换流问题,以及采用双电压合成策略时,因换流步长固定而导致波形失真较严重的问题.分析了双电压合成策略;指出了传统四步换流方法存在的不足,以及电流大小对IGBT开关速度的影响;提出了一种变换流时间的改进四步换流法.通过实验验证了改进的MC换流策略的有效性和可靠性.     

矩阵变换器改进型两步换流策略研究

矩阵变换器(MC)在工业生产中的应用提高了功率因数,减少了电网中的谐波污染。但换流困难是抑制其在大功率场合应用的主要原因。分析了传统四步换流和两步换流的特点,提出了一种改进型的两步换流策略。该策略通过三相开关的不同组合解决了因负载电流检测不准确导致的换流失败,既充分保证了换流可靠性,减少了换流时间,改善了输出波形质量。在以DSP+CPLD为主控单元的样机上进行了实验,实验结果验证了改进型换流策略的正确性和可行性。     

一种矩阵变换器输出电压的非线性前馈补偿方法

矩阵变换器通常采用基于输出电流方向检测的四步换流策略,但四步换流延迟及半导体器件压降会引起输出电压误差和谐波,降低了矩阵变换器输出电压质量.详细分析电压误差产生的原因,并提出了一种非线性前馈补偿方法.该方法是根据具体的四步换流次序及半导体器件压降,通过查表的方法,预先计算出实际电压误差,再通过前馈补偿输出电压误差,从而减少了输出电压谐波.将该方法应用于V/F控制进行验证,实验结果表明,该方法可以减少输出电压谐波.     

矩阵变换器的一种新型两步换流策略

针对传统电压型4步换流步数多、死区大、输出波形质量差以及检测电路复杂等缺点,提出一种新型两步换流策略。该策略根据IGBT导通关断时间的不同,将换流步数缩短到两步;结合空间矢量控制策略,根据输入功率因数调节开关序列顺序,避免在过渡扇区内换流。新型方案不仅保证了换流过程安全可靠,而且提高了输出波形质量,简化了换流逻辑和采样调理电路。在矩阵变换器样机上验证了该方案的可行性和正确性。     

一种矩阵变换器输出电压的非线性前馈补偿方法

矩阵变换器通常采用基于输出电流方向检测的四步换流策略,但四步换流延迟及半导体器件压降会引起输出电压误差和谐波,降低了矩阵变换器输出电压质量。详细分析电压误差产生的原因,并提出了一种非线性前馈补偿方法。该方法是根据具体的四步换流次序及半导体器件压降,通过查表的方法,预先计算出实际电压误差,再通过前馈补偿输出电压误差,从而减少了输出电压谐波。将该方法应用于V/F控制进行验证,实验结果表明,该方法可以减少输出电压谐波。