本文關(guān)鍵詞：矩陣式變換器的調(diào)制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：矩陣式電力變換器(英文:Matrix Converter,縮寫MC)是一種交-交電力變換裝置,可以實現(xiàn)電能的直接變換,除具備傳統(tǒng)交-交電力變換裝置的特點以外,還具有主電路結(jié)構(gòu)簡單、無中間大容量的儲能元件、電能可以雙向流通、四象限運行、輸入功率因數(shù)連續(xù)可調(diào)節(jié)等優(yōu)點。MC正是因為具備以上的優(yōu)良特性,其調(diào)制策略的研究也逐漸成為了一個重要課題,已成為電力電子領(lǐng)域重要研究方向。MC的調(diào)制策略是其控制方法的核心部分,也是國內(nèi)外學(xué)者一直以來的研究重點。由于3×3MC帶不平衡負(fù)載時,并不具備良好的輸出能力。因此,本文圍繞矩陣變換器控制機理展開分析,對3×4MC帶不平衡負(fù)載和輸入電壓不平衡兩種工況分別進(jìn)行了深入的研究。介于對3×4MC的調(diào)制策略研究較少,本文將3×3MC的調(diào)制策略成功的應(yīng)用到了3×4矩陣變換器中。首先,本文分析了現(xiàn)有矩陣變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并介紹了矩陣變換器的基本工作原理。研究了傳統(tǒng)矩陣變換的傳統(tǒng)調(diào)制策略的優(yōu)缺點,為克服傳統(tǒng)算法的不足和缺陷,采用實時檢測輸入輸出側(cè)的電壓與電流信號,將檢測的信號反饋給控制模塊,并直接進(jìn)行占空比計算和扇區(qū)判斷的調(diào)制方式,優(yōu)化了矩陣變換器的虛擬逆變級和虛擬整流級的調(diào)制策略,新型調(diào)制策略的應(yīng)用,簡化了占空比的計算和電壓、電流扇區(qū)的判斷,提高了整個系統(tǒng)的抗干擾能力和響應(yīng)速度。其次,分析了三相輸入非對稱電壓對矩陣變換器的輸出造成的不良影響,輸出電壓、電流中均含有難以濾除的低頻諧波成分,經(jīng)典的雙電壓調(diào)制策略會使輸入電流發(fā)生畸變,為提高矩陣變換器的輸出質(zhì)量,采用補償虛擬整流側(cè)調(diào)制系數(shù)的方法,這種控制策略是通過實時的檢測獲取輸入側(cè)電網(wǎng)電壓的數(shù)據(jù),運算出變換器的實際虛擬直流電壓值,并根據(jù)其變化實時地調(diào)節(jié)整流級的調(diào)制系數(shù),來維持輸出電壓和電流在正常水平。使得三相輸出對稱運行,降低了輸出側(cè)電流的諧波含量,矩陣變換器的輸出得到明顯改善。運用Matlab/Simulink搭建仿真模型,通過仿真分析驗證了新型調(diào)制策略理論的正確性和實用性
【關(guān)鍵詞】：3×4矩陣變換器 三相不平衡負(fù)載 直接檢測 三相輸入不平衡 補償調(diào)制系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點摘要7-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 矩陣電力變換器的研究目的及意義10
• 1.2 矩陣變換器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題10-13
• 1.3 MC的調(diào)制策略13-14
• 1.4 非對稱負(fù)載與非對稱輸入下矩陣變換器的調(diào)制策略14-16
• 1.4.1 非對稱負(fù)載下的矩陣變換器調(diào)制策略14-15
• 1.4.2 非正常輸入下矩陣變換器的控制策略15-16
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 矩陣變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及相關(guān)理論基礎(chǔ)18-28
• 2.1 矩陣變換器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 MC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理19-22
• 2.2.1 單相-單相矩陣變換器19
• 2.2.2 單相-三相矩陣變換器19-20
• 2.2.3 三相-單相矩陣變換器20-21
• 2.2.4 三相-三相矩陣變換器21-22
• 2.3 矩陣變換器的控制算法22-27
• 2.3.1 Venturini控制法22-25
• 2.3.2 SVPWM控制算法25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 矩陣變換器新型調(diào)制策略的研究28-43
• 3.1 造成三相不平衡負(fù)載的原因和影響分析28
• 3.1.1 造成三相不平衡的原因分析28
• 3.1.2 三相不平衡負(fù)載對線損的影響28
• 3.2 3×4 MC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理28-32
• 3.2.1 3×4 MC的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)28-30
• 3.2.2 3×4 MC的等效拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及數(shù)學(xué)模型30-32
• 3.3 矩陣變換器的經(jīng)典調(diào)制策略32-36
• 3.3.1 矩陣變換器的虛擬逆變調(diào)制32-34
• 3.3.2 矩陣變換器的虛擬整流調(diào)制34-35
• 3.3.3 虛擬整流和虛擬逆變組合調(diào)制35-36
• 3.4 3×4 MC的新型調(diào)制策略36-41
• 3.4.1 新型虛擬逆變SVPWM調(diào)制策略36-39
• 3.4.2 新型虛擬整流調(diào)制策略39-41
• 3.5 虛擬整流和虛擬逆變組合調(diào)制41-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第四章 輸入電壓不對稱情況下的調(diào)制策略43-53
• 4.1 非對稱輸入電壓對虛擬直流環(huán)節(jié)電壓的影響43-45
• 4.2 經(jīng)典的雙線電壓合成策略45-48
• 4.2.1 雙電壓合成策略的基本原理45-46
• 4.2.2 雙電壓合成調(diào)制策略下的輸入電流分析46-48
• 4.3 采用補償調(diào)制系數(shù)法優(yōu)化虛擬整流級48-50
• 4.3.1 補償系數(shù)的確定49-50
• 4.3.2 補償后的占空比的重新計算50
• 4.4 補償后的組合調(diào)制50-52
• 4.5 本章小結(jié)52-53
• 第五章 基于Matlab的新型調(diào)制策略仿真分析53-67
• 5.1 矩陣變換器新型調(diào)制策略仿真模型的建立53-57
• 5.1.1 3×4 MC電力變換器的封裝模塊54-55
• 5.1.2 SVPWM控制模塊的設(shè)計55-56
• 5.1.3 負(fù)載及濾波電路56-57
• 5.2 直接檢測法的仿真與分析57-63
• 5.2.1 傳統(tǒng)算法下3×3 MC帶不平衡負(fù)載的仿真分析58
• 5.2.2 3×4 MC調(diào)制策略的仿真分析58-63
• 5.3 輸入端三相非對稱時調(diào)制策略仿真驗證63-66
• 5.3.1 未補償前的仿真分析63-64
• 5.3.2 補償后的仿真分析64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 發(fā)表文章目錄72-73
• 致謝73-74

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本文編號：499214