双电压合成矩阵变换器特性与电压扇区的关系分析

在双电压合成矩阵变换器中 ,需要将每个周期内的输入、输出电压划分成若干扇区。根据不同的划分方法 ,扇区的形状可以是S形或X形。首先对双电压合成方程的一般形式及占空比的计算方法进行了改进。然后研究了输入、输出电压扇区形状的四种组合即 {X ,X}、{X ,S}、{S ,X}、{S ,S}。针对每一种组合研究了矩阵变换器特性与相应扇区组合的关系。这些特性包括“原点开关”的存在性、最大电压增益及输入电流波形。通过分析比较得出 ,最佳输入、输出电压扇区组合是 {S ,X}。这种组合存在“原点开关” ,便于实现 ,能够同时获得最大的电压增益和对称的正弦输入电流 ,功率因数可以达到 1。通过仿真分析验证了结论的正确性。

基于扇区优化后的鼠笼电机直接转矩控制

针对传统六扇区直接转矩控制方法应用在鼠笼电机中出现的转矩脉动大、起动阶段磁链响应慢以及定子电流畸变等问题,提出了一种基于扇区优化的鼠笼电机直接转矩控制的解决方案。首先引入三位滞环磁链控制器,接着设计了二十四扇区直接转矩控制方法,最后根据电压矢量在不同位置对磁链与转矩的不同作用效果将二十四扇区再次优化至三十扇区。该方案能够在1+4n(n=0,…,5)扇区,解决当Sgn(ΔT _(e))=0时传统矢量表中不理会磁链需求的问题,并将此扇区分为圆心角为7.5°的两个小扇形,以减小此扇区在Sgn(Δψ_(s))=0时由于转矩需求带来的磁链误差;在3+4 n(n=0,…,5)扇区,解决了因电压矢量选取引起的磁链不平衡与转矩响应较慢的问题。仿真结果表明相对于传统六扇区DTC,基于扇区优化的DTC可明显改善转矩脉动、加快磁链响应,并使定子电流更接近正弦波,改善了传统鼠笼电机DTC系统的性能。

3×4矩阵变换器新型调制策略的研究

3×4矩阵变换器具有优良的带不平衡负载能力,针对该矩阵控制算法非常复杂,控制难度大的缺点,采用直接检测输入输出侧的电压与电流信号的方法,简化了常规的第N相占空比计算、虚拟逆变、虚拟整流的SVPWM调制策略,达到谐波及脉动成分小,线电压扇区判断及占空比计算准确的目的。通过仿真验证了该系统可输出较为理想的三相对中性线的对称波形,具有速度快、稳定性好、精度高等优点。