基于Z源的雙級(jí)矩陣變換器的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的交-直-交式電力變換器相比,矩陣變換器作為一種交-交式電力變換器以其簡單的結(jié)構(gòu)和諸多良好特性,已經(jīng)引起國內(nèi)外專家學(xué)者的關(guān)注,被視為一種綠色電力變換器。目前,阻礙矩陣變換器實(shí)用化進(jìn)程的兩大難題分別是較低的電壓傳輸比和雙向開關(guān)的安全換流。為了解決前者難題,本文考慮將Z源網(wǎng)絡(luò)引入到矩陣變換器中,通過Z源的直通升壓環(huán)節(jié)來提高矩陣變換器的電壓傳輸比。
　　在對(duì)三相Z源逆變器理論分析的基礎(chǔ)上,將Z源網(wǎng)絡(luò)引入到雙級(jí)矩陣變換器中,構(gòu)建基于

2、Z源的三相雙級(jí)矩陣變換器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。分析引入Z源后矩陣變換器的工作原理,以及其整流級(jí)與逆變級(jí)調(diào)制策略。從理論上推導(dǎo)出矩陣變換器電壓傳輸比與Z源升壓因子和調(diào)制因子之間的關(guān)系表達(dá)式。
　　針對(duì)多相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),研究了適用于五相電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的三相-五相雙級(jí)矩陣變換器,并對(duì)其調(diào)制策略和電壓傳輸比進(jìn)行了分析。在對(duì)矩陣變換器共模電壓產(chǎn)生機(jī)理分析的基礎(chǔ)上,提出一種降低五相雙級(jí)矩陣變換器共模電壓的方法。通過這種方法,使矩陣變換器的共模電壓降低為

3、原來的86.67％。為提高多相雙級(jí)矩陣變換器的電壓傳輸比,在三相Z源雙級(jí)矩陣變換器分析的基礎(chǔ)上,研究了基于Z源的五相雙級(jí)矩陣變換器。分析了這種多相矩陣變換器的工作原理和調(diào)制策略。
　　設(shè)計(jì)了矩陣變換器的開關(guān)電路,其中包括主開關(guān)電路、輸入濾波電路、信號(hào)調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路等。采用可編程邏輯器件(EPM240T100C5N)實(shí)現(xiàn)了雙向開關(guān)的四步換流邏輯控制,并通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。本文所述方法通過仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。目前