矩阵式变换器的输出电压补偿

为了减小矩阵式变换器输出电压误差和输出电流畸变,提出了一种输出电压补偿方案。针对不同的输出电压误差成因采用不同的补偿方法,直接脉宽补偿用于多步换流和器件开关延时,等效电压补偿用于器件导通压降。在矩阵式变换器-异步电机矢量控制系统上进行了实验研究。当输出频率为5 Hz时,采用该补偿方案使输出电流总谐波畸变率(THD)从6.32%降低至4.92%;当频率为15 Hz时,输出电流THD从5.46%降低5.30%。结果表明:采用该补偿方案可以有效抑制输出电流THD,在低速运行下补偿效果更加明显。     

矩阵式变换器在非正常工况下的补偿控制

为了保证矩阵式变换器在电网电压非正常工况下安全稳定运行,提出一种基于间接空间矢量调制的前馈补偿控制策略。通过检测电网电压,计算出虚拟直流电压,并根据其变化实时地调节空间矢量调制系数。在样机上进行了实验验证。相比于无补偿的情况,采用前馈补偿策略后矩阵式变换器在电压不平衡时其输出电流的谐波含量减少超过45%,而在电压跌落时输出电流仍能维持正常运行时的幅值。结果表明:本方法有效地改善了矩阵式变换器在电网电压非正常工况下的输出性能,并减小了非正常工况对负载设备的不利影响。     

矩阵式变换器在非正常工况下的补偿控制

为了保证矩阵式变换器在电网电压非正常工况下安全稳定运行,提出了一种基于间接空间矢量调制的前馈补偿控制策略。通过检测电网电压,计算出虚拟直流电压,并根据其变化实时地调节空间矢量调制系数。在样机上进行了实验验证。相比于无补偿的情况,采用前馈补偿策略后矩阵式变换器在电压不平衡时其输出电流的谐波含量减少达45%以上,而在电压跌落时输出电流仍能维持正常运行时的幅值。结果表明:本方法有效地改善了矩阵式变换器在电网电压非正常工况下的输出性能,并减小了非正常工况对负载设备的不利影响。     

RB-IGBT驱动电路及其在矩阵式变换器中的应用

矩阵式变换器技术中缩短器件开关时间可有效提高电压利用率和波形质量。该文提出一种新颖的RB-IGBT驱动电路。通过三段驱动方法在缩短开关时间的同时可以有效抑制电压、电流应力的增加。在此基础上,使用600V/100A的RB-IGBT实现了一台三相/三相矩阵式变换器样机,用于驱动一台三相异步电机。换流技术是矩阵变换器技术中一个关键问题。传统基于电流方向的四步换流策略采用电流霍尔检测电流方向,在小电流情况下准确性低。该文检测器件集射极电压确定输出电流方向,并据此实现四步换流。实验证明,该方法电流方向判断准确性远高于传统方法,同时成本大幅度降低,可靠性得到很大提高。     

采用dq变换研究矩阵式电源变换器

本文基于Ｖｅｎｔｕｒｉｎｉ提出的输入输出变换函数，利用ｄｐ变换将矩阵式电源变换器等效成不包含开关元件的线性电路网络，运用线性系统的方法分析其性能，所得结果对研究这种电源变换器及其控制策略有一定的价值。     

矩阵式变换器的输入功率因数控制

矩阵式变换器输入滤波器会引起滤波前后电流基频分量的相位差,降低矩阵式变换器的输入功率因数。为了保证其输入功率因数始终接近1,以减小对电网的不利影响,提出了一种自适应控制方法。根据输入电压和电流值计算输入滤波器前后的电流相位差,并据此实时调节输入相移角的设定值,实现在任意工况下对输入功率因数的有效控制。在一台基于逆阻式IGBT(RB-IGBT)的矩阵式变换器驱动异步电机调速系统样机上进行了实验测试。在不同负载情况下,采用该方法均有效减小了输入功率因数角,使输入功率因数始终接近于1,从而改善了矩阵式变换器的输入性能。     

采用直接转矩控制的矩阵式变换器的仿真

为提高交流调速系统的性能,并且减小对电网的污染,提出了一种将矩阵式变换器与直接转矩控制相结合的组合控制篆略．该策略先将矩阵式变换器等效成整流器和逆变器的组合,然后在逆变侧进行直接转矩控制,在整流侧进行电流空间矢量调制,最后将两侧的策略进行综合,并转化成矩阵式变换器9个开关的控制信号．按这种策略进行控制的矩阵式变换器,既可实现对异步电机进行动态性能优良的直接转矩控制,又可获得良好的输入电流波形以及可调的功率因数．仿真结果表明,文中提出的策略不仅可行,而且系统性能优良．     

基于矩阵式变换器的异步电动机矢量控制

为提高交流调速系统的运行性能并满足节能的要求,提出了一种适用于矩阵式变换器驱动异步电动机调速系统的组合控制策略,实现了矩阵式变换器的空间矢量调制和异步电动机的直接磁场定向矢量控制。将矩阵式变换器的优点和矢量控制的优点结合起来,实现了异步电动机的高性能控制。仿真结果表明:使用该控制策略的调速系统在加减速运行和负载转矩变化等场合均具有良好的动态性能;四象限运行结果证明了该系统可将能量回馈至电网,实现了节能的目的。稳态运行实验结果验证了上述控制方法的可行性和有效性。     

矩阵变换器电压2步换流法改进策略分析

在分析了基于输入电压的4步换流和2步换流策略的基础上,提出了改进的2步换流方法。该方法不需要检测负载电流方向,消除了测量误差带来的缺陷,同时,实现了换流时间的最小化,增强了换流的可靠性,改善了输入、输出波形质量。通过仿真分析,从换流开关脉冲比较及输入、输出波形的改善方面验证了改进的2步换流实现方法的正确性。     

矩阵变换器双电压法四步换流策略的改进

分析了基于双电压合成策略的传统四步换流的特点,以安全换流和改善输出波形质量为目标,提出了改进的四步安全换流策略.改进策略包括改变PWM脉冲顺序、采用变换流时间的四步换流策略以及基于双电压合成控制策略的简化PWM脉冲产生方法.改进的换流策略既充分保证换流的可靠性,也减少了换流时间,并设计了简化脉冲产生方法使得PWM脉冲形成更为简单.换流策略的改进使得输出波形质量得到了改善,消除了换流过程中存在的开、短路故障.并通过试验验证了改进安全换流策略的有效性与可靠性.     

基于矩阵变换器拓扑结构的调压器的设计实现

研究了一种由矩阵式单相变换器演化的单相调压电路.这种调压器采用斩波控制,具有输入电流正弦度高、功率双向流动、动态响应快、结构紧凑、可靠性高等特点.在对其工作原理和安全换流方式进行分析研究的基础上,设计并实现了单相调压器,仿真及实验结果验证了理论分析及设计的正确性.     

基于DSP与CPLD的矩阵变换器间接SVPWM控制

文章研究了基于虚拟直流环节的间接空间矢量调制策略,分别在仿真和实验中验证了该控制策略;实验利用具有实时处理能力的DSP并结合CPLD实现4步换流,输出了正弦的交流电压和输入电流,取得了良好的效果.     

一种用于PWM变换器的斜坡补偿电路设计

针对传统斜坡补偿的PWM变换器的电流输出能力会随着补偿电流的增加而下降的缺点,设计了一种用于峰值电流模式PWM变换器的斜坡补偿电路.通过改进系统箝位电路,使箝位电压能够随着补偿电流动态变化,从而保持系统的输出电流能力恒定,减小输出电压纹波.仿真采用CSMC 0.6 μm工艺,结果表明:在输入电压大于1 V、占空比大于50 %时,输出电压纹波在10 mV左右,大大提高了负载能力和系统稳定性.     

基于SPWM的矩阵变换器的控制策略

以一种基于SPWM的矩阵变换器的控制原理为指导思想 ,根据矩阵变换器的等效电路分析了基于该原理的开关模 ,并利用MATLAB /SIMULINK进行数字仿真 ,仿真结果验证了该原理的可行性     

基于RB-IGBT的双级矩阵变换器整流级电路

为了减少双级矩阵变换器使用器件的数目,降低系统功耗,采用RB-IGBT构成整流级电路的双向开关,该文提出了一种基于虚拟电压的整流级电路PWM调制算法;设计了一种新颖的RB-IGBT驱动保护电路,采用检测集-射极电压的方法,结合驱动集成芯片EXB841自身的短路保护功能,加快短路保护动作响应;研制了10kW基于RB-IGBT的双级矩阵变换器样机。驱动和硬开关故障保护实验验证了提出的驱动保护电路具有良好的驱动和保护性能。整流级电路实验结果表明,提出的PWM调制方法有效降低了双级矩阵变换器输入电流谐波含量,提高了波形质量。     

基于RB-IGBT的双级矩阵变换器整流级电路

为了减少双级矩阵变换器使用器件的数目,降低系统功耗,采用RB-IGBT构成整流级电路的双向开关,该文提出了一种基于虚拟电压的整流级电路脉宽调制(PWM)算法;设计了一种新颖的RB-IGBT驱动保护电路,采用检测集-射极电压的方法,结合驱动集成芯片EXB841自身的短路保护功能,加快短路保护动作响应;研制了10kW基于RB-IGBT的双级矩阵变换器样机。驱动和硬开关故障保护实验验证了提出的驱动保护电路具有良好的驱动和保护性能。整流级电路实验结果表明,提出的PWM调制方法有效降低了双级矩阵变换器输入电流谐波含量,提高了波形质量。     

基于电网电压补偿的多电平变频器控制

为了改善电网电压补偿效果，从主回路拓扑结构出发，以低压变频器规则采样法为基本理论，详细介绍了适合于多电平变频器控制的理论分析和算法推导过程，提出了一种基于电网电压补偿的多电平变频器控制方法，并给出了适合数字信号处理的采样原理和采样时序。根据电网电压的变化，实时调节输出电压，获得与闭环系统相同的理想机械特性和运行效果。该方法具有计算步骤简单、输出SPWM对称性好、精度高和控制方便的特点，适用于任何电平数目及拓扑结构。试验结果表明，和其他多电平控制方法相比，使用效果好，有很高的利用价值。