三相-單相QuasI-Z源矩陣變換器的研究.pdf

1、矩陣變換器因其功能上的諸多優(yōu)點，受到了國內(nèi)外學者的廣泛關注，成為近年來電力電子領域的研究熱點之一。但是目前的研究主要集中在三相-三相矩陣變換器，很少涉及三相-單相矩陣變換器。隨著新能源技術的發(fā)展，在越來越多的工業(yè)場合需要高品質(zhì)的單相電源，因此研究三相-單相矩陣變換器具有十分重要的意義。然而，傳統(tǒng)的三相-單相矩陣變換器的電壓增益低，輸入電流含有大量的低次諧波，抗干擾能力較差，易受到電網(wǎng)波動的影響。這些缺陷嚴重限制了其在工業(yè)實際中的應用。本

2、文致力于解決傳統(tǒng)三相-單相矩陣變換器存在的這些問題。
　　首先，本文將Quasi-Z源電路分別與三相-單相直接矩陣變換器、三相-單相間接矩陣變換器相結合，提出了三相-單相Quasi-Z源直接矩陣變換器與三相-單相Quasi-Z源間接矩陣變換器。利用Quasi-Z源電路獨有的特性，彌補了傳統(tǒng)矩陣變換器電壓增益低，抗干擾能力差的缺點。
　　其次，在傳統(tǒng)三相-單相矩陣變換器調(diào)制方法的基礎上插入直通零矢量，分別提出了三相-單相Qua

3、si-Z源直接矩陣變換器的雙電壓合成法、三相-單相Quasi-Z源間接矩陣變換器的空間矢量法。
　　再次，為了研究輸入電流畸變的問題，分別對三相-單相Quasi-Z源直接矩陣變換器、三相-單相Quasi-Z源間接矩陣變換器進行數(shù)學建模，得到了輸入電流的精確表達式。研究了Quasi-Z源網(wǎng)絡的參數(shù)設計方法，通過設計Quasi-Z源的參數(shù)，可使輸入電流正弦。但是，輸出低頻時需要較大的Quasi-Z源參數(shù)，導致系統(tǒng)的功率因數(shù)降低。

4、>　　再次，為了解決輸出低頻時，輸入電流畸變的問題。本文提出了一種新型的帶功率補償?shù)娜?單相Quasi-Z源間接矩陣變換器。對其調(diào)制方法進行了研究，提出了預測功率控制的調(diào)制策略。仿真結果證明，該變換器在所提調(diào)制方法下對輸入電流的改善效果明顯，得到了正弦度較好的輸入電流。
　　最后，搭建了以DSP和CPLD為控制單元的實驗平臺，對所提的三相-單相Quasi-Z源直接矩陣變換器進行了一系列實驗測試，驗證了所提的變換器以及所建模型的正