分享到:

交—交矩阵变换器控制策略及提高电压传输比研究

本文以“交-交矩阵变换器控制策略及提高电压传输比研究”为主题,研究了矩阵变换器的基本原理、优点及空间矢量调制策略的可行性;分析了双电压合成控制策略的特点、基本算法与规律;研制了基于DSP的样机系统,开发了基于空间矢量调制策略的矩阵变换器控制软件;建立了矩阵变换器的等效电路模型;提出了提高电压传输比的新型调制策略。主要内容如下:从矩阵变换器的工作原理出发,推导出电压传输比的公式,指出在常规调制情况下,最大为0.866;使用MATLAB/SIMULINK建立了矩阵变换器的两种仿真模型:简化仿真模型和复杂仿真模型。简化仿真模型将双向开关视为理想开关,仿真速度较快,用来验证控制算法的合理性;复杂仿真模型设计了四步换流策略,考虑了实际开关器件的特性,基本上和实际系统一致,可模拟实际的矩阵变换器工作。对双电压控制策略进行了详细的分析;在分析合成输出线电压和输入线电流局部平均值的基础上,得出了相应的定理和推论,并深入分析了该调制策略对输出线电  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

矩阵变换器的空间矢量调制、系统集成及应用研究

矩阵变换器是一种先进拓扑结构的“全硅”功率变换器,它允许频率单级变换,无需大容量的贮能元件,而且输入电流、输出电压正弦,输入功率因数可达到0.99以上并可自由调节,能量可双向流动。矩阵变换器的拓扑结构灵活,可以为3×3(AC-AC)、3×1(AC-AC)或者1×3(DC-AC)、1×1(AC-AC)拓扑等等,它是广义的电力变换器,可以在众多的电力变换中获得应用。目前研究最多、应用比较广泛的还是三相—三相矩阵变换器拓扑,也是本文重点研究的对象。本文首先从三相—三相矩阵变换器等效交—直—交变换的双PWM空间矢量调制方法出发,深入分析了三相—三相矩阵变换器的变换关系,推导出了其交—交直接变换控制规律和空间矢量调制策略;同时在基本的单边调制策略基础上,对比分析了各种调制策略,提出了改进的单边调制策略,它有效降低了开关换流次数和损耗;并针对空间矢量调制下多步换流的死区效应,提出了带死区补偿的改进单边调制策略;本文实验研究了三相—三相矩阵变...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

福州大学
福州大学

矩阵变换器供电的交流励磁风力发电系统研究

利用风能这一洁净的能源是人类社会文明进步的表现、是环保理念的体现。在风能利用中,最完善的方案是把风能转换为电能并且送到电网中去,而风力发电目前采用的最佳技术方案是利用交流励磁发电机直接实现变速恒频发电。该系统由于变速范围宽,具有最佳的风能利用系数,是风能发电的发展方向。交流励磁变速恒频风力发电系统从电能控制的角度来看,它包括交流励磁发电机、交流励磁器和发电控制系统。本文从系统的角度就变速交流励磁发电机的数学模型及其功率传递关系、交流励磁发电机在他控式和自控式运行方式下稳态运行及其过载能力与稳定性问题、新型交流励磁装置--矩阵变换器控制策略以及由矩阵变换器供电励磁的交流励磁变速恒频风力发电系统的控制策略与运行特性进行了研究,取得了如下成果: 1) 给出了基于综合矢量的交流励磁发电机的数学模型,并据此推导了交流励磁发电机定、转子之间的有功、无功功率传递关系,从新的角度明确了发电机有功、无功功率的控制规律。2) 导出了同步工作方式下交...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

矩阵变换器—异步电动机高性能调速系统控制策略研究

矩阵变换器是一种直接变换型交流—交流电力变换装置,具有一些优于传统脉宽调制变频器的特性,即能量双向流通、正弦输入与输出电流、可控的输入功率因数等,非常适合于应用到交流电动机调速领域。在交流调速系统中,使用矩阵变换器驱动异步电动机,一方面能够实现较好的传动性能,另一方面也可以满足日益严格的电网电能质量的要求。因此,矩阵变换器驱动异步电动机系统被称为下一代的交流电气传动模式。论文深入分析了矩阵变换器的拓扑结构,工作原理及直接空间矢量调制策略,提出了一种补偿输入电压不平衡的矩阵变换器调制策略。从统一的观点出发,引入基于开关状态的空间矢量描述的占空比矢量的概念,建立了涵盖各种不同调制策略的矩阵变换器的统一非线性解析模型。在矩阵变换器的实际应用中,为了满足电磁兼容性(EMC)的要求,通常在电源与开关矩阵之间接有输入滤波器。输入滤波器反过来会降低开关功率变换器的动态性能,甚至使系统不稳定。论文深入分析了引入输入滤波器导致动态性能下降和潜在不...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

基于矩阵变换器的永磁同步电机矢量控制系统

永磁同步电机具有结构简单、体积小、重量轻、运行可靠等优点,在国防、工业、航空、舰船等领域获得了越来越广泛的应用。矢量控制技术的发展可以使永磁同步电机的调速性能接近直流电机的性能指标,成为现代传动系统的优选方案。交—交矩阵变换器可以实现输入电流波形的正弦化,输入功率因数可以调节,没有大体积的直流电容环节,在交流传动系统中具有良好的应用前景。采用矩阵变换器供电实现永磁同步电机的矢量控制是交流传动系统的一种优化组合,已引起国内外学者的关注。本文将交—交矩阵变换器与永磁同步电机矢量控制技术相结合,研究基于电流滞环控制策略和双空间矢量调制策略的矩阵变换器—永磁同步电机(MC-PMSM)矢量控制系统。文章对基于两种控制策略的MC-PMSM系统的矢量控制实现方法、输入电流波形、系统的调速性能等进行了一系列的理论分析与仿真研究;设计制作了以数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑控制器(CPLD)为控制单元的数字化MC-PMSM矢量控制系统原理...  (本文共157页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南大学
中南大学

双级矩阵变换器及其控制策略研究

双级矩阵变换器(two-stage matrix converter,简称TSMC)由于克服了常规矩阵变换器(conventional matrix converter,简称CMC)控制策略复杂、开关数量多等缺点,成为目前颇具发展潜力的一种新型矩阵变换器。由于实际应用中的各种非理想运行条件和扰动,使得TSMC输出电压质量受到影响,其优良特性不能得到充分发挥。克服非理想运行条件和各种扰动影响、提高输出电压质量成为目前TSMC研究中亟待解决的问题。论文在研究TSMC空间矢量调制策略的基础上,从开环调制策略和闭环控制策略两个角度,对TSMC的输出电压控制策略展开了深入研究。论文的主要研究工作包括:在调制策略研究方面,对目前普遍采用的整流级无零矢量的空间矢量调制法进行了改进。并提出了一种针对TSMC的双空间矢量调制策略及其简化算法,随后对基于双空间矢量调制策略的TSMC低频开关函数进行了推导,在变换关系上实现了非线性、不连续开关电路的连...  (本文共146页) 本文目录 | 阅读全文>>