矩阵变换器的过调制方法研究及其仿真

针对矩阵变换器最大电压传输比仅为0.866的问题,研究了基于矩阵变换器输出电压空间矢量的两种过调制策略。文中将空间矢量调制控制区域划分为线性区和过调制区,过调制区又分为过调制Ⅰ区和过调制Ⅱ区。在过调制区中应用过调制策略,即将输入电流空间矢量调制与输出电压空间矢量过调制方法相结合。在调制策略中根据电压调制系数不同,选用不同的参考电压矢量调整策略来实现过调制。在Matlab/Simulink下分别对过调制策略进行了仿真研究,仿真实验结果表明过调制策略能够有效地提高矩阵变换器的电压传输比。     

电压传输比为1的矩阵变换器调制策略研究

把矩阵变换器等效为虚拟整流和虚拟逆变,并对整流级采用不可控调制,逆变级采用空间矢量过调制策略,解决电压传输比低和调制算法复杂的问题。理论分析与仿真结果表明双模过调制模式I、模式II和单模过调制策略均可使矩阵变换器电压传输比提高到1.0以上,综合电压传输比和输出波形畸变两方面因素,得出双模过调制模式1是最理想调制策略。     

双级矩阵变换器的过调制策略研究及实现

在分析双级矩阵变换器控制原理的基础上,提出了一种过调制控制策略,该策略分为两步:先改进双级矩阵变换器整流器的控制策略,使其整流侧得到尽可能大的直流整流电压,然后研究双级矩阵变换器逆变器的过调制控制策略,增大逆变器输出电压,从而实现电压传输比的提高,文中在过调制控制原理的基础上,基于DSP和CPLD建立了一套双级矩阵变换器实验装置,实验证明:双级矩阵变换器过调制策略能有效提高电压传输比,从而验证了该过调制策略的正确性.     

矩阵变换器在不平衡输入电压下的控制策略

通过检测矩阵变换器的瞬时输入电压并实时调节输出电压调制矢量,采用空间矢量调制策略的矩阵变换器能够在不平衡且非正弦的输入电压下得到正弦平衡的输出电压。在非平衡输入电压下,若输入功率因数角不变,矩阵变换器的输入电流将不再正弦。本文给出了输入电流与输出功率及输入功率因数角之间的关系,通过调节输入电流调制矢量的方向,可得到正弦但不平衡的输入电流。仿真证明了理论的正确性。     

矩阵变换器的间接空间矢量控制

矩阵变换器是一种新型的电力电子技术,具有能量可双向流通,可产生正弦输入电流和输出电压以及输入功率角可调等优点。文章基于矩阵变换器空间矢量调制法,分析虚拟整流器和逆变器的空间矢量调制,综合两个过程,得到一种直接的交-交变换器,利用MATLAB的仿真模块组建成矩阵变换器的仿真模型。仿真结果验证了空间矢量调制策略的有效性,矩阵变换器的优越性。     

矩阵变换器脉宽调制策略的仿真研究

本文基于空间矢量调制，提出一种新的用于矩阵变换器的脉宽调制策略，仿真研究结果表明，和传统的调制策略相比，该策略能够减少输出电压的谐波失真。     

矩阵变换器实现感应电机矢量控制系统方法研究

论述了空间矢量调制矩阵变换器的基本原理,给出了矩阵变换器-异步电动机调速系统组合控制模型,分析了空间矢量调制策略,并且在MATLAB/SIMULINK平台上,针对矩阵变换器-异步电机矢量控制系统的电机起动运行进行了仿真,仿真结果验证了矩阵变换器空间矢量调制策略的可行性和正确性,表明其策略方法具有良好的起动调速性能,具有很大的应用前景。     

矩阵变换器双空间矢量调制策略的仿真研究

矩阵变换器是一种新型的电力变化装置,具有很好的应用价值,采取先进的控制手段对其进行调制是应用的基础。本文简述了矩阵变换器空间矢量调制原理,分析了输出线电压和输入相电流空间矢量调制以及矩阵变换器双空间矢量调制策略,给出了系统在Matlab仿真环境下的仿真模型和运行结果。仿真结果表明:基于双空间矢量调制策略的矩阵变换器具有良好的输入输出特性,为矩阵变换器进一步应用提供了前期检验和实验依据。     

矩阵变换器空间矢量脉宽调制控制算法及仿真研究

本文选择最有代表性的三相输入、三相输出交一交矩阵变换器为研究对象,在分析三相-三相矩阵变换器数学模型的基础上,给出了基于常用空间矢量脉宽调制策略的矩阵变换器调制模型和调制策略,并用Matlab Simulink建立了空间矢量调制的矩阵变换器的仿真模型,给出了仿真实验结果。实验结果证实了所提出的空间矢量脉宽调制控制算法的正确性和可实现性。     

矩阵变换器双空间矢量控制法的仿真研究

矩阵变换器与普通交-直-交变换器相比有一些优异的性能。目前,在矩阵变换器的调制算法中,双空间矢量算法最为成熟,基于该调制法的矩阵变换器是交-交变换器研究中最具潜力应用于生产的理想变换器。文中论述了空间矢量法的原理,分析了双空间矢量调制策略,在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了矩阵变换器模型并进行了仿真,以简单的阻感负载作为供电对象。仿真结果验证了双空间矢量调制策略的正确性和可行性,较明显地看出矩阵变换器与一般电力变换器相比的优点,也显示了矩阵变换器应用于工程实际的可行性。     

Carrier-Based Modulation Technique for Matrix Converter

This paper presents a carrier-based modulation method for a matrix converter. By using the offset voltage and changing the slope of carrier, it is possible to synthesize the sinusoidal input currents with the unity power factor and desired output voltages. The proposed method is equivalent to the so called space vector pulsewidth modulation method. The proposed method uses a new point of view to understand the matrix converter modulation method such as the voltage source inverter (VSI) modulation method. Using the proposed method, this paper presents the two-phase/three-phase modulation method and dynamic/steady-state overmodulation method for the matrix converter. These methods are well developed in the study of a VSI. By the proposed steady-state overmodulation method, it is possible to synthesize the fundamental component of output voltage to be equal to that of input voltage at the cost of some distortion of input current. The feasibility of the proposed modulation method has been verified by a computer simulation and experimental results. These results show that the proposed carrier-based modulation method can be implemented easily without any tables. It can be used for the application where a higher voltage transfer ratio is essential     

基于双空间矢量调制方法分析矩阵变换器

矩阵变换器的控制是一项复杂的任务.对矩阵变换器应用双空间矢量调制方法进行了详尽的分析,利用Matlab/Simulink软件并借助于其中的S函数进行了仿真.结果证明,这种调制策略使整个调制时间缩短,设计可靠,矩阵变换器复杂的控制过程被简化了,输出践电压是正弦性很好的PWM波形.给实际研究和设计提供了方便.     

基于双空间矢量调制的矩阵变换器的仿真研究

简述了矩阵变换器的工作原理及显著优点,重点阐述了由输出线电压空间矢量和输入相电流空间矢量相结合的双空间矢量调制及其优化九段调制策略;利用matlab软件中的S函数准确地实现了优化九段调制策略中的九段脉冲,然后利用simulink对该优化调制策略进行了仿真;仿真结果验证了双空间矢量调制策略的优良性能。     

Novel Three-Phase AC–AC Sparse Matrix Converters

A novel three-phase ac-ac sparse matrix converter having no energy storage elements and employing only 15 IGBTs, as opposed to 18 IGBTs of a functionally equivalent conventional ac-ac matrix converter, is proposed. It is shown that the realization effort could be further reduced to only nine IGBTs in an ultra sparse matrix converter (USMC) in the case where only unidirectional power flow is required and the fundamental phase displacement at the input and at the output is limited to plusmnpi/6. The dependency of the voltage and current transfer ratios of the sparse matrix converters on the operating parameters is analyzed and a space vector modulation scheme is described in combination with a zero current commutation method. Finally, the sparse matrix concept is verified by simulation and experimentally using a 6.8-kW/400-V very sparse matrix converter, which is implemented with 12 IGBT switches, and USMC prototypes.     

Feed-Forward Space Vector Modulation for Single-Phase Multilevel Cascaded Converters With Any DC Voltage Ratio

Modulation techniques for multilevel converters can create distorted output voltages and currents if the dc-link voltages are unbalanced. This situation can be avoided if the instantaneous dc voltage error is not taken into account in the modulation process. This paper proposes a feed-forward space vector modulation method for a single-phase multilevel cascade converter. Using this modulation technique, the modulated output voltage of the power converter always generates the reference determined by the controller, even in worst case voltage unbalance conditions. In addition, the possibility of optimizing the dc voltage ratio between the H-bridges of the power converter is introduced. Experimental results from a 5-kVA prototype are presented in order to validate the proposed modulation technique.      

SVPWM的算法及仿真研究

在分析空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术原理的基础上,详细推导了SVPWM算法,并对传统算法进行了过调制处理,使算法得以完善。在MATLAB／SimuIink环境下建立了SVPWM控制的三相电压型逆变器仿真模型。仿真结果表明该算法的正确性和可行性。