基于MATLAB的单相矩阵变换器仿真分析

分析单相矩阵变换器的工作原理和拓扑结构,建立Simulink仿真分析模型.仿真分析结果表明单相矩阵交-交变换器具有输出频率和电压连续可调、输入输出电流较接近正弦波、但输出电压波形存在畸变等特点.单相矩阵变换器具有广阔的应用前景.     

基于双级矩阵变频器的柔性分频输电系统中的变频换流技术

采用双级矩阵变频器作为倍频设备,改进柔性分频输电系统的变频换流站,将水轮发电机发出分频电力,经升压变压器和输电线路,送入双级矩阵变换器进行交-直-交变换,转变为工频电力,并入电网,或者给交流负载供电。通过分析交-直-交双级矩阵变频器的主电路拓扑结构、双空间矢量调制策略和零电流换流方法等变频换流技术,提出柔性分频输电系统新型变频换流站实现方案,充分利用双级矩阵变换器结构紧凑、能量双向传递、输出频率可控、输入功率因数可调的优点。在Matlab/Simulink环境下的模型仿真结果表明,该方案能明显提高输电系统的传输效率,充分抑制谐波分量以及有效降低系统无功功率,并通过修正逆变级调制系数,可保证在分频电力输入不对称时网侧输出平衡。     

变频输入矩阵变换器的过调制技术研究

矩阵变换器作为一种新型的功率变换器,具有输入输出频率任意变化,输入功率因数可调等优点。本文将矩阵变换器运用于变频输入恒频输出系统,为解决矩阵变换器电压传输比比较低的问题,对矩阵变换器采用过调制策略,并对过调制区的电压传输比与调制此之间的关系进行了分析。仿真和原理样机实验结果表明该方法可行性。     

矩阵变换器的几项关键技术

具有矩阵型的电路拓扑结构的矩阵变换器以其输出频率调节范围大，输出电压与输入功率因数可调而成为交－交变频器的新的研究热点。本文在矩阵变换器的几个关键技术作一介绍。主要包括主回路的拓扑结构，开关器件、开关器件、调制策略，保护电路以及研究现状和发展趋势。     

矩阵变换器空间矢量仿真研究

以矩阵变换器为研究对象,将矩阵变换器转换成虚拟的交一直一交结构,将成熟的双PWM调制算法运用到矩阵变换器,在虚拟整流侧进行输入相电流矢量调制,虚拟逆变侧进行输出线电压矢量调制,采用零矢量插在开关组合序列中间的脉冲输出模式。仿真结果验证了该脉冲输出的合理性及控制策略的正确性和可行性。     

改善单相矩阵变换器失真的电路仿真

通过对单相矩阵变换器原理图进行分析得到输出失真波形,进一步总结出波形失真的原因,提出改进思路及改进电路图,通过MATLAB仿真得到变换器理想的输出波形,并总结出该变换器具有输出频率连续可调、输入输出电流接近正弦波等优点,具有广阔的应用前景.     

直驱式风力发电系统矩阵变换器的控制研究

将矩阵变换器应用于直驱式风力发电系统运行控制,构造了直驱式风力发电矩阵变换器的控制系统,改善了传统交-直-交变换器输出电流波形正弦性差,输出频率变换范围窄,输出电流对电网谐波污染严重等问题。     

级联型高压交-交矩阵变换器的仿真研究

本文基于三相鄄单相矩阵变换单元,提出了一种通过级联方式实现高压、大容量交鄄交直接变频的新方案。该方案采用间接变换法对n个基本变换单元分别进行控制,以得到相同频率、不同相位的n级输出电压,然后通过级联的形式叠加,从而实现高压大容量、频率可控的交鄄交直接变频。仿真结果表明,该结构保持了矩阵式变换器功率因数高的特点,并可有效削弱某些低次谐波。     

基于DSP空间矢量控制的矩阵变频电源设计

应用TMS320F240系列DSP芯片设计了一套采用空间矢量调制法的矩阵变频电源，从等效交－直－交变换的空间矢量调制出发，分析了矩阵变频电源的变换关系，介绍了基于空间矢量调制法矩阵变频电源的原理，该变频电源可以实现三相交一交直流变换，分析了其硬件和软件设计。实验结果表明，交－交直接变换控制方法是正确和可行的；该矩阵变频电源的输出频率调节范围宽，输入、输出滤波器体积小，而且该矩阵变频电源具有结构紧凑，损耗低，功率因数高等特点。     

一种基于Boost电路的新型矩阵变换器及其谐波分析

在交-直-交矩阵变换器的中间直流环节上串联-工作在高频脉冲状态下的Boost升压电路,形成了一种基于Boost电路的交-直-交矩阵变换器Boost MC(boost matrix converter).利用其在高频脉冲状态的升压能力,达到提高矩阵变换器的电压传输比的目的.推导了相关的数学模型,讨论了Boost电路的不连续导通(DCM)工作模式,分析了电路拓扑结构,重点讨论了Boost MC的升压原理并对输入电流和输出电压进行了谐波分析.仿真试验结果验证了该方案的有效性和正确性,电压传输比可达到1.0以上,输出电压波形非常接近正弦波,谐波含量增加不多,且主要为开关频率附近的高次谐波.     

关于矩阵变换器的综述

由于矩阵变换器没有大型的储能电路,输入输出功率因素可调,谐波含量小且大部分为容易滤除的高次谐波,其最大好处还在于能够直接将交流输入变成可调的交流输出,没有中间直流储能系统,体积大大缩小,安然方便,并且由于去掉了大容量的电解电容使得其故障率能够明显的减少。主要论述了矩阵变换器的原理与结构重点,讲述了矩阵变换器的空间矢量控制方法,以及四步换流的安全换流方法,并对现阶段矩阵变换器的主要研究方向做了简要的介绍。     

基于单片机的智能信号发生器设计与仿真

利用AT89C51单片机为核心模块,设计了一种智能信号发生器,可实现锯齿波、三角波、方波和正弦波4种波形。给出了信号发生器结构框图和硬件接口电路图,结合键盘来控制波形的选择和频率的变化,编写软件算法可实现信号频率按百分比、指数、对数方式递增或递减,产生的信号经D/A转换器转换成模拟波形,再通过12864液晶输出显示其波形和频率值。利用Proteus软件进行仿真实验,结果表明,该信号发生器可输出多种信号和频率可调节功能,信号稳定,频率值精确,为教学和科研提供了极大的便利。     

双电压合成策略矩阵变换器开关模式的研究

矩阵变换器作为一种新型变频变压控制方案,其三相输出通过双向功率开关与任一输入相直接相连.通过一定的调制策略来控制这9个双向开关,从而得到期望频率和幅值的输出电压.调制策略的好坏直接影响矩阵变换器的输入输出特性,而开关模式的选取是调制策略的关键.在分析双电压合成策略的基础上,讨论了不同的开关模式对开关损耗、输入、输出特性以及双向开关换流可靠性的影响,并得出两边对称模式是一种优良的开关模式的结论.最后通过仿真和实验验证了结论的正确性.     

基于三端等效电路模型的FB-ZVZCS变换器控制环路设计方法

为保证平均电流型控制方式下输出宽范围可调电源的全局稳定性,采用新型的三端等效电路模型对系统进行小信号建模,避免了传统平均模型不能预测次谐波振荡的问题。基于该模型给出了比例积分型电流补偿器的设计方法,获得良好的电流控制特性;分析了稳态工作点对系统控制环路设计的影响,给出了适合宽变工作点条件下电压外环的设计方法,在保证全局稳定性的同时,系统能获得更宽的控制带宽;利用该方法对一台最大电流4A、输出电压50~600 V连续可调的FB-ZVZCS变换器进行控制环路设计。实验结果表明,变换器在各稳态工作点具有良好的稳定性和动态特性,验证了设计方法的正确性。     

用于风力发电的矩阵变换器仿真与实验分析

为了使无刷双馈风力发电系统实现变速恒频风力发电,关键在于寻求一种输入输出特性好、电力谐波低、能量可以双向流动"绿色"变换器。应用Matlab/Simulink建立了矩阵变换器系统直接传递函数调制策略的仿真模型,并采用TMS320LF2407数字信号处理器和MAX7000系列的EPM7128复杂可编程逻辑器件设计了矩阵变换器实验系统进行实验,仿真和实验验证了矩阵变换器设计的可行性和正确性,为矩阵变换器应用于无刷双馈风力发电系统奠定实验基础。     

电抗器在变频调速系统中的合理应用

为避免变频器与其它电气设备之间的干扰,充分发挥变频器调速的优势,必须恰当的应用电抗器.全面论述了各种类型的电抗器在变频调速系统中的作用、应用场合及合理选用等情况,并给出了电路图和计算公式.电抗器在变频调速系统的应用已收到了良好的效果.     

基于ADMC401三相交流感应电机的SVPWM变频调速

介绍了以ADMC401DSP芯片为核心构成控制单元的三相交流感应电机SVPWM变频调速系统,具有位置反馈、速度反馈、电流反馈三闭环结构。通过电流反馈及神经元PID控制算法处理偏差数据,减少逆变器输出电流的谐波成分及电机的谐波损耗,以较低的成本实现三相交流感应电机的连续控制。应用ADMC401芯片内置的软硬件功能,使变频调速系统的响应速度、稳定性和可操作性显著提高,有效地改善了电机低速运行时转矩特性,实现了高精度调速及定位要求。     

基于脉冲阻塞原理的波头连续型三相交-交变频系统研究

详细分析比较了当前交交变频技术的特点,在此基础上提出了基于脉冲阻塞原理的波头连续型三相交-交变频原理,并进行了仿真和实验研究。通过对传统三相交流调压电路拓扑的合理改造,得到了新型的三相交-交变频电路拓扑结构。通过控制功率器件的周期性导通和关断以及高频斩控信号的占空比,实现了输出电压的频率、幅值分别或同时可调,并且波形具有良好的正弦度。根据面积等效原理,分别对等脉宽和变脉宽斩波控制方式进行了详细的理论分析,推导出了两种控制方式下的相应占空比的数学表达式。在PSpice环境下分别进行了等脉宽和变脉宽斩波控制方式的三相AC-AC系统仿真研究,并进行了相关负载实验。仿真和实验结果一致,并且与文中的理论分析结果也完全一致,从而验证了本文提出的三相交交变频原理的正确性与可行性。