基于双空间矢量调制的双级矩阵变换器共模电压抑制研究

针对双级矩阵变换器(two-stage matrix converter,TSMC)的共模电压问题及现有共模电压抑制方法存在的不足,通过对TSMC共模电压分布规律的分析,在保证整流级零电流换流的基础上,提出对零矢量重新分布的改进的TSMC双空间矢量调制(double space vector modulation,DSVM)方法,有效降低了TSMC的共模电压幅值。仿真和实验结果验证了系统设计的可行性和改进调制方法的正确性。

基于双空间矢量矩阵变换器的永磁同步电机的闭环控制

介绍了矩阵式变换器的双空间矢量调制的工作特点,对永磁同步电机的数学模型进行阐述。在此基础上对基于矩阵变换器的永磁同步电机的双闭环控制进行了研究,建立了控制系统的MATLAB仿真模型,给出了主要仿真结果波形,仿真结果说明使用矩阵变换器对永磁同步电机进行双空间矢量闭环控制,可以很好的解决输入功率因数问题,并且可以很好的实现定子电枢电流的跟踪,系统性能良好。

矩阵变换器双空间矢量调制策略的研究与实现

阐述了矩阵变换器双空间矢量调制策略的基本原理,详细分析了采用优化9段调制策略的开关转换过程及其相应的开关脉冲波形。提出了一种简单的载波实现方法,通过Matlab/Simulink软件仿真验证了调制策略及其简易实现法的正确性和可行性,对于基于DSP+CPLD的矩阵变换器样机实现有较强的指导意义。

无刷双馈风力发电系统双空间矢量调制矩阵变换器励磁控制

矩阵变换器具有低频性能好、功率因数可调节、四象限运行等特点,以矩阵变换器为无刷双馈风力发电机的励磁控制器,可建立交流励磁变速恒频风力发电系统。采用双空间间接矢量控制策略控制矩阵变换器输出电流的幅值、频率、相位,从而调节发电机控制绕组电流的幅值、频率、相位,实现无刷双馈风力发电系统的变速恒频运行及功率因数控制。采用C语言编写数字信号处理器控制系统程序,实现双空间间接矢量调制策略,复杂可编程逻辑器件实现四步换流和产生双向开关矩阵控制信号。通过实际风力发电机组平台进行了相关试验,结果验证了控制方案的有效性。

双级矩阵变换器的双空间矢量预测控制

针对电网输入电压不对称和输出负载变化等扰动,使得双级矩阵变换器(TSMC)的输入输出电能质量变差的问题,提出了双级矩阵变换器的双空间矢量参考值的预测控制算法。首先基于瞬时功率理论分析整流级输入有功功率和无功功率控制原理,分别建立两级电路的预测模型;然后提出了整流级参考输入电流矢量和逆变级参考输出电压矢量的预测算法。与开关表法的预测算法相比,本预测算法具有计算量小、开关频率固定等优点。仿真结果表明,采用所提出的控制策略,系统能有效抑制输入电压的不对称对输出性能的影响;同时,在输出负载扰动时,能保证整流级的高输入功率因数和输入电流质量,控制系统具有良好的动静态性能。该预测算法适用于工程领域中数字化控制方案的实现。

矩阵变换器双空间矢量调制的改进研究

阐述了矩阵变换器的双空间矢量调制方法,并对该方法进行了具体的数学推导。提出了双空间矢量调制的改进策略,优化了调制过程。最后使用Matlab/Simulink软件验证了改进策略的正确性与可行性,对矩阵变换器的实际调制具有指导意义。

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Mat-lab/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,输出线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。

基于双空间矢量调制的矩阵变换器仿真研究

基于双空间矢量调制的矩阵变换器具有输入功率因数高、输入电流波形好等一系列优点,已成为交-交变换器研究中最有潜力在实际生产中运用的理想变换器。首先分析了空间矢量调制的基本原理,探讨了降低开关损耗的优化调制策略,然后利用Matlab/Simulink仿真工具建立了矩阵变换器的仿真模型。仿真结果验证了双空间矢量调制策略的正确性,为后续试验研究提供了依据。

非正常工况下双空间矢量调制矩阵变换器策略研究

使用双空间矢量控制的矩阵变换器的等效数学模型,建立带有输出滤波器的矩阵变换器的等效电路。设计了dq坐标系下矩阵变换器的PI闭环控制系统,给出了系统在电网电压波动和负载突变时的控制方法,减小了系统在非正常工况下的输出、输入干扰。对非正常工况下运行控制策略进行了仿真和实验验证。

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。

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。

矩阵变换器的双空间矢量控制策略研究

在介绍矩阵变换器基础上研究矩阵变换器的双空间矢量控制策略,并通过分析矩阵变换器的等效模型提出了一种基于虚拟直流环节的控制方法。该方法把矩阵变换器看成一个虚拟整流器和一个虚拟逆变器分别进行空间矢量调制。仿真分析验证了该方法在应用中具有良好的输出变频特性及电流波形。

高频链TSMC的双极型空间矢量调制

针对传统双级矩阵变换器电压传输比最大只能为0.866的问题,研究了高频链双级矩阵变换器(TSMC)的拓扑结构,它是从常规双级矩阵变换器发展而成的一种新型功率变换器,具有功率密度大,传输损耗低的特点,不仅可以实现输入输出级的电气隔离,还可以使电压传输比达到并超过1。本文提出了高频链TSMC的双极性空间矢量调制策略,即输入级双极性电流空间矢量和输出级双极性电压空间矢量相结合的协调控制策略,系统可实现输入级的零电流换流,高质量的输入电流和输出电压/电流,以及可调的输入功率因数。仿真结果验证了控制策略的正确性和有效性。

基于新型双电压空间矢量调制的准Z源六桥臂电压源逆变器

传统多相逆变器输出电压幅值普遍低于输入电压。当负载过大,需要的直流母线电压会更高,相对应的滤波电容体积会更大,成本更高。在多相逆变器的传统控制中,死区设置的复杂性影响着输出波形的质量。针对这些缺点,将准Z源网络引入六桥臂电压源逆变器(QZS-SL-VSI)中,在分析传统六桥臂逆变器空间矢量调制策略的基础上提出了一种新的带直通控制的双电压空间矢量调制策略。首先,分析准Z源六桥臂电压源逆变器(QZS-SL-VSI)升压工作原理;接着,分析准Z源六桥臂电压源逆变器的电压矢量分布。在此基础上,详细阐述了所提出的带直通控制的双电压空间矢量调制策略以及两种基于直通零矢量作用时间分配的开关模式。最后,基于Matlab/Simulink进行仿真验证并设计了一台小功率样机进行实验验证。通过分析仿真与实验波形,充分验证准Z源六相逆变器及控制策略的正确性和可行性。

双滞环空间矢量电流控制的三电平有源滤波器

为了克服传统有源滤波器开关频率波动较大和电流跟踪效果较差的问题,提出了一种双滞环空间矢量控制的电流跟踪方法,并应用于三电平有源滤波器。该方法以同时减少开关频率和电流跟踪误差为目标,直接在复平面上进行控制,通过判断误差电流矢量幅值的大小,运用双滞环控制方案对开关频率进行优化,能够在满足输出电流误差要求的前提下有效减小开关频率,并采用脉宽调制技术,实现对指令电流进行精确跟踪。结果表明该方案实时性高、鲁棒性强、具有良好的谐波补偿性能。

基于参考电压修正的双级矩阵变换器Delta-Sigma调制

Delta-Sigma调制(DSM)可在无需随机过程统计特性和复杂谐波理论分析的基础上,依托其过采样特性实现电力电子变换器变频调制。双级矩阵变换器(TSMC)作为一种理想的“全硅”交-交变换器,若能够将DSM引入TSMC,可进一步优化其电磁干扰(EMI)水平和运行效率,但TSMC的直流链电压波动问题导致TSMC-DSM策略难以直接实现。针对TSMC-DSM实现问题,该文提出一种基于参考电压修正的DSM策略。在所提方法中,通过解析TSMC整流级调制过程,将逆变级参考电压按照整流级矢量作用顺序进行修正,并依次获得各扇区参考电压修正系数。最后,在两相坐标系下分别构建两个DSM调制器,并将修正后的逆变级电压参考值引入DSM调制器以实现高性能TSMC-DSM策略。实验结果表明,所提策略能够对输出电压、电流频谱进行合理整形以减少系统对外部的电磁干扰,同时具备优良的电压传输比和动态调制性能。

精简矩阵变换器双极性空间矢量调制策略研究

精简矩阵变换器（Reduced Matrix Converter，RMC）除具有传统矩阵变换器优良网侧性能外，还克服了其电压传输比低的固有缺陷，为一种新型AC／DC功率变换器。对适用于RMC的双极性电流空间矢量调制策略进行了分析推导，搭建了一台以DSP＋CPLD为控制核心的2kW实验样机对调制策略进行了实验验证，良好的输入输出波形验证了方案的正确性和可行性，为RMC进一步工业应用奠定了基础。

矩阵变换器双空间自抗扰闭环控制研究

针对矩阵变换器(MC)非线性强耦合的特点,通过分析MC的双空间调制开环模型,提出自抗扰(ADRC)电压闭环控制方案。将MC输入侧虚拟等效为PWM整流器、输出侧虚拟等效为PWM逆变器,推导了输出侧电压方程,构建矩阵变换器电压闭环自抗扰控制模型,通过Park变换,将三相输出电压分解成d-q坐标系下的直流分量。基于ADRC控制策略,设计输出侧电压闭环控制器,跟踪期望电压d、q轴分量,维持输出电压的空间矢量恒定,以消除内、外扰动和不平衡的影响。仿真结果表明基于ADRC的闭环控制方案受参数变化的影响较小,使MC具有良好的动静态特性和较强的鲁棒性。

矩阵变换器空间矢量调制策略的FPGA实现

本文介绍了矩阵变换器的双空间矢量调制的基本原理和仿真算法,给出了基于FPGA的实现方法及其结果。仿真波形和实验结果表明:采用FPGA实现这种算法是高效、简单、可行的。