矩阵变换器的过调制策略及其仿真研究

本文在分析传统交-直-交矩阵变换器控制原理的基础上,提出了矩阵变换器的过调制控制策略.该策略首先对虚拟的交-直变换器进行过调制,以获得最大的虚拟直流整流电压,然后对虚拟的直-交变换器进行过调制,最终有效地实现了电压传输比的提高.文章采用傅里叶变换重点分析了两种过调制方式下的电压传输比,并利用MATLAB对不同的调制方式进行了仿真,仿真结果验证了文章的理论分析和过调制策略的正确性,为矩阵变换器的进一步研究提供了理论基础.     

升压型单相矩阵变换器

矩阵变换器具有一系列的优点,已成为交-交变换器研究中非常热门的课题,但其电压传输比一直比较低。针对矩阵变换器在目前的拓扑结构下最大的电压传输比仅为0.866,提出了“泵式”矩阵变换器,分析了它的拓扑结构和工作原理,并进行了Matlab仿真,实现了电压传输比的提高。     

基于矩阵变换器的通用三相可控整流器研究

基于三相交-交矩阵变换器(AC/ACMC)的拓扑结构,扩展得到一种三相可控整流器(AC/DCMC)的拓扑结构。该整流器具备三相AC/ACMC的一系列优点,是一种通用的三相可控整流器。其应用场合包括AC/DC电动机传动、直流励磁、有源电力滤波、功率因数校正等许多领域。本文采用空间矢量算法进行了仿真。仿真结果也验证了理论分析的正确性。     

矩阵式变换器电流环无源性控制

针对矩阵式变换器输出侧电流易受输出侧负载影响现象, 提出了一种基于无源性理论的矩阵式变换器的控制器. 首先将矩阵变换器等效为虚拟的交－直－交变换器, 在d-q坐标下建立了矩阵变换器输入和输出侧的模型, 并基于无源性理论设计了矩阵式变换器输出侧闭环控制器, 以消除内外扰动和不平衡的影响, 实现对输出电流快速准确的跟踪. 仿真结果表明这种控制器具有很好的动态特性, 对输入和输出扰动均有很好的抑制效果.     

基于Matlab/Simulink的单相-单相MC的研究

在介绍矩阵变换器(MC)的优点基础上，分析了单相-单相矩阵变换器的工作原理、拓扑结构及推导过程，并基于SIMULINK交互式仿真集成环境对单相-单相矩阵式变换器进行了仿真研究。仿真结果表明这种交-交变换器具有输出频率连续可调、在一定范围内输出电压连续可调、正弦输入电流双向功率流等优点．值得进一步研究。     

三相-两相矩阵变换器的空间矢量调制策略及其实现

基于三相-两相矩阵变换器的三端输出拓扑结构提出了一种空间矢量调制策略,该策略采用间接变换技术,将矩阵变换器看成是虚拟整流和虚拟逆变的组合。着重分析了虚拟逆变环节,给出了具体的调制算法,并通过综合虚拟整流及虚拟逆变环节得到了矩阵变换器占空比的计算公式。基于dSPACE平台的实验结果表明,运用该调制策略的矩阵变换器可以获得相位相差90°的对称两相正弦输出电流和具有单位功率因数的正弦输入电流,验证了该调制策略的正确性和有效性。     

三相-单相矩阵变换器输入电流相角补偿控制

研究减小三相输入单相输出矩阵变换器输入无功功率的控制问题,由于三相-单相矩阵变换器输入滤波器滤波前后电流基频分量的相位差,导致了输入无功功率的增加.为减小输入无功功率,分析研究了网侧输入电流与主电路侧输入电流相位差的解算方法,并推导了与输入电压和电流幅值的表达式,补偿后使输入电压和电流达到同相位的效果.针对提出的控制方法,研究了输入电流相角补偿的三相-单相矩阵变换器的闭环控制方法,推导了最大电压传输比表达式,并分析相角补偿后对最大电压传输比的影响.仿真结果表明,在不同的负载条件下,改进方法都能有效地减小了矩阵变换器的输入无功功率.     

基于间接矩阵变换器的异步电动机直接转矩控制

间接矩阵变换器是一种直接变换型交流-交流电力变换装置,与交-直-交变换器和传统矩阵变换器相比,具有很多优良的特性。异步电动机直接转矩控制以其简洁明了的系统结构,优良的静、动态性能,获得转矩的高动态性能。为了在实现异步电动机的高动静态性能调速的同时,满足电网电能质量的要求,提出一种采用间接矩阵变换器驱动异步电动机的直接转矩控制系统调制策略。利用这种调制策略,在异步电动机高速运行的条件下,一方面实现异步电动机的高性能交流调速,另一方面使系统具有良好的输入特性,能够满足日益严格的电网电能质量的要求。数值仿真结果验证这种调制策略的可行性。     

矩阵变换器励磁控制的无刷双馈风力发电系统

应用在双馈风力发电系统中的功率变换器必须具有功率双向流动的能力, 交直交循环变流器和交交矩阵变换器都可满足功率的双向流动要求. 而矩阵变换器能同时提供正弦的输入电流和输出电压, 输入电流可调节为超前、滞后或同相于输入电压, 输出电压可实现幅值、频率和网侧功率因数的独立控制. 利用矩阵变换器, 通过控制无刷双馈电机控制绕组的电压幅值、频率, 为风力发电系统提供励磁. 压频比控制器采用模型参考模糊自适应控制策略, 对电机的转速和功率因数进行控制. 采用DSP,CPLD构建了基于四步换流方案的矩阵变换器实验励磁系统, 仿真和实验结果验证了系统设计的正确性、可行性和稳定性, 为矩阵式变换器的实际应用提供了实验基础.     

双空间矢量调制下双级矩阵变换器的谐波分析

与常规矩阵变换器相比,双级矩阵变换器(TSMC)由于其调制策略简易、嵌位电路简单、换流方式可靠等优点,成为目前研究的热关。与传统交-直-交变换器相比,TSMC的中间直流环节无储能元件,在采用双空间矢量调制方法时,其整流侧输出PWM电压,经逆变侧变换为三相交流电。为获得高质量的输出电压波形,从理论上对TSMC的输入电流和输出电压进行谐波分析,并通过仿真验证理论分析的正确性,为选取合适的元件以及滤波器参数提供了一定的依据。     

一种新颖的多电平矩阵变换器的建模与仿真

在传统矩阵变换器和多电平逆变器的基础上，提出一种新颖的多电平矩阵变换器，介绍了其拓扑结构和工作原理．多电平矩阵变换器的能量传递，是通过三相输入电压对中点电容充电到一个恒定直流电压而实现的．选择适当的控制算法和电容电压，能在变换器的两侧合成低次谐波含量小且波形近似于正弦的可控输入／输出电压．对多电平矩阵变换器进行建模和仿真，并探讨了其输出能控性．     

基于矩阵变频器的电梯节能控制系统

电梯是城市能源消耗的大户,中国电梯的年产量在10万台以上,如何生产节能电梯是需要面对的一个问题.电梯普遍采用交流-直流-交流变频器驱动交流电机的控制系统,它的节能效果不是很明显,因此,电梯的节能有巨大的潜力.结合电梯控制系统中能量消耗和能量反馈的分析,对电梯的控制工作原理进行了研究,总结了使用矩阵变频器的电梯节能控制系统.     

基于DSP+CPLD的双级矩阵变换器双空间矢量调制策略实现

针对传统AC-DC/AC-DC-AC电源变换器因采用含储能电容的不控整流对电网谐波的污染大且不便于集成的问题,研究了一种双级矩阵变换器。推导了其双空间矢量调制策略,给出了一种零电流换流实现方法。实验结果表明,该变换器具有优良输出性能。     

一种新型单相周波变换器的仿真

单相周波变换器常用于AC／AC功率变换系统,特别是交流驱动系统的速度控制。本文介绍的周波变换器采用单相矩阵变换器（SPMC）结构和正弦波脉宽调制（SPWM）方式,并用MATIAB／Simulink仿真验证了其设计原理的正确性。     

基于六脉波交交变频的闭环调压调速方法研究

针对六脉波交交变频调速技术在高频段存在各频级间转速差较大的问题,提出了一种基于六脉波交交变频的闭环调压调速方法。该方法在2个高频段之间设置多个电压等级,通过改变交交变频输出电压的大小,进行交交变频闭环有级调压调速。仿真和实验结果表明,该方法能够有效利用存储器空间,扩大交交变频调速范围,调速效果较好。     

基于六脉波交交变频的分频启动方法研究

在分析六脉波交交变频的基础上及根据软启动中的电压双斜坡启动原理,提出了一种基于六脉波交交变频的分频启动方法。该方法根据交交变频原理和晶闸管触发规律,在电动机启动时,直接在电动机定子侧加电动机启动所需最小转矩所对应的电压值,然后逐级增加变频输出电压值,直至最终所需电压。仿真结果表明,通过合理选择变频输出电压的大小,调节每个等级电压作用的时间,能够有效控制电动机分频启动过程中定子电流的大小,获得良好的转矩变化曲线,改善电动机启动性能。     

基于FPGA的AC-AC谐振变换器实现

研究了一种适用于非接触电能传输系统、实现低频到高频直接变换的AC-AC谐振变换器的恒幅控制策略,分析了该变换器的运行模式,设计了基于FPGA的控制系统,并通过实验验证了系统方案的有效性。     

Intrinsic Power Management Strategy based improvement of power stability in a single-phase AC–DC converter system

Nowadays the size of the use of electronic devices like laptops, cell phone chargers, electric vehicles and UPS is rapidly increasing. So AC–DC converters need to incorporate the power factor correction along with voltage regulation. There are many AC–DC converter control methods available, but these methods do not perform well. Therefore In this paper, a smooth transformation on switching will be characterized by a high power factor in a single phase AC–DC converter by the use of intrinsic power management strategy. The proposed AC–DC converter's circuit topology is obtained by integrating a boost and buck converter. The Boost Converter's switching frequency does power factor correction to get less current harmonics at the input line. In this single phase AC–DC converter, the buck-boost converter is an important component that increases system power quality based on advanced PWM technique. So in this work, the Intrinsic Power Management Strategy (IPMS) is proposed to enhance the control over the DC–DC converter performance during unstable or transient operation. Rather than making a quick Pulse Width Modulation (PWM) signal, the computerized signal processor just creates a moderate changing DC signal to decide the PWM ramp function. The power factor correction model has been created and simulated by utilizing MATLAB programming. The simulation model demonstrates that the power factor is improved and the converter has regulated DC output voltage. To validate this simulation, a 1000 W prototype converter has been developed to feed a DC motor and the analysis of the results are presented.     

基于信息技术的燃料电池电源变换技术研究

电源变换技术是DC/DC、DC/AC、AC/AC、AC/DC的总称。当前的DSP技术,广泛应用于DC/DCDC/AC变换模块,已经解决了很多原来不能解决的客观问题,产生了积极的效应。本文结合燃料电池课题,阐述了信息技术在电源变换技术中的应用,对基于DSP的船舶用双向DC/DC变换器进行了深入分析,为燃料电池技术应用于船舶用电力推进提供了理论依据。