混合式双级矩阵变换器的简化调制方法.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．5电气传动2014年第44卷第5期混合式双级矩阵变换器的简化调制方法熊剑，胡彦奎，王红红，李乾字(兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州730070)摘要：为了解决混合式双级矩阵变换器(混合式TSM~)直流侧电压波动较大，以及控制策略复杂的问题，为此对整流级提出一种简化的脉宽调制方法(PwM)，该方法占空比计算简单，而且能使整流级在一个开关周期内输出直流电压为常数，便于逆变级应用SVPWM方法调制，综合了常规算法的优点。最后在Matlab／Simu11一ink中进行了建模和仿真，验证了新调制方法的

2、正确性。关键词：混合式双级矩阵变换器；整流级；脉宽调制；占空比；调制方法中图分类号：TM46文献标识码：ASimplifiedModulationMethodforHybridTwo—stageMatrixConverterXIONGJian，HUYan—kui，WANGHong—hong，LIQian—yu(SchoolofAutomution&ElectricalEngineering，LanzhouJiaotong渤e，Lanzhou730070，Gansu，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemofcom

3、plexcontrolstrategiesandhighvoltagefluctuationsofDCbusofhybridTSMC，forwhichasimplifiedmethodofpulsewidthmodulation(PWM)wasproposedintherectifierstage．Thismethodcansimplifythecalculationofdutyandcanmaketherectifierstagetooutputdirectvoltagewithconstantaveragevalueineveryswitching

4、cycle，andtheSVPWMmodulationmethodisconvenienttobeusedinlevelinverterstage，SOitcontainstheadvantageoftheconventionalmethod．Finally，modelingandsimulationwascarriedoutinMatlab／Simullinktoverifythecorrectnessofthenewmodulationmethod．Keywords：hybridtwo-stagematrixconverter；rectifiers

5、tage；pulsewidthmodulation(PWM)；dutycycle；modulationmethod是目前非常具有潜力的一种新型矩阵变换器。1引言混合式TSMC的拓扑分为3个部分。前端是矩阵变换器作为一种交一交变换器，有优于传整流级、中间是H桥、最后输出为逆变级。其调统电力变换器的优点。其输出电压、频率可调；输制方法也是由以上3个部分的调制方法组合构入功率因数接近1；具有无中间储能环节，体积小，成。当前，整流级的调制方法有两种：一是脉宽结构紧凑；能量实现双向流动等优点，因此矩阵变调制，二是空间矢量脉宽调制。H桥控制相对简换器在交流传动系统

6、中具有一定的应用价值。双单，只有两种开关状态，这里不作陈述。逆变级大级矩阵变换器不仅与矩阵变换器有相同的性能，多采用SVPWM。如整流级用SVPWM需合成矢而且开关器件较少，换流简单，但其控制策略复量判断扇区。需要进行坐标变换，并且占空比的计杂，限制了矩阵变换器在实际工业中的应用n。算中含有三角函数，计算相当复杂。文献[3—4]混合式TSMC以双级矩阵变换器为基础的新应用的PWM方法中占空比计算精简，但中间平型拓扑结构的矩阵变换器。具有双级矩阵变换器均直流电压是变化的。为了跟随这变化的平均优点的同时，还在直流环节串了一个由H桥控制直流电压，需要对逆变级

7、的调制比进行实时更电容充放电的电路来调节直流电压，有更高的电正。为了让混合式TSMC控制简单，便于工业应压传输比，能抑制输入电压不平衡和负载扰动。用。本文提出一种新的精简调制方法应用于前作者简介：熊~1J(1988一)，男，在读硕士研究生，Email：524566800@qq．COITI3电气传动2014年第44卷第5期熊剑，等：混合式双级矩阵变换器的简化调制方法端整理部分。此方法占空比算法简单，计算量零电压(“⋯UU)来调整平均直流电压。为达少，并能使整流级在一个开关周期内输出直流电到上述目的，在此将每个开关周期分为3段。由压为常数，便于逆变级应用S

8、VPWM方法调制，综图2可知，在区间1内，幅值差较大的2个线电合了常规算法的优点凸。压，即。一