矩阵变换器占空比矢量调制策略的优化研究.pdf

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1、第50卷第4期电力电子技术V01．50．No．420l6年4月PowerElectronicsApr．2016矩阵变换器占空比矢量调制策略的优化研究马星河，贾慧迎，赵军营，董红令(河南理工大学，电气工程与自动化学院，河南焦作454000)摘要：矩阵变换器调制策略是实现其功能并保证系统稳定可靠运行的一个重要环节。适当的调制策略可以提高其电压传输比。减少换流次数，节省功耗，改善输出波形质量。占空比矢量调制策略是一种具有普遍意义的调制策略，通过选取特定的自由参数和自由矢量实现不同的调制策略。采用矢量分析方法对占空比矢量调制策略中的自由参数和自由矢量进行深入研究，得到它与其

2、他调制策略的具体内在联系。并提出了一种基于该调制策略的优化方案。该方案构造了自由矢量新的表达式。使矩阵变换器能减少换流次数及波形失真。从而改善波形质量，同时仍能得到最大电压传输比值0．866。通过实验验证优化方案的正确性和可行性。关键词：矩阵变换器；调制策略；占空比矢量中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)04—0001-04TheOptimizationofMatrixConverterBasedonDuty-cycleVectorModulationStrategyMAXing—he，JIAHui—ying，ZHAOJun—y

3、ing，DONGHong-ling(HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China)Abstract：Matrixconvertermodulationstrategyisavitallinkwhichcanrealizeitsfunctionandguaranteethesystemstableoperation．Appropriatemodulationstrategycanimprovethevoltagetransferratio，reducethenumberoftimesofcommutation，savep

4、ower，improvethequalityoftheoutputwaveformandSOon．Theduty—cyclevectormodulationstrategyisakindofmodulationstrategywit}luniversalmeaningwhichCanberealizediferentmodulationstrategies．Thearticlemakesandeepresearchonfreeparameterandvectorofthemodulationstrategyusingvectoranalysismethod，gets

5、theinherentconnectionbetweendiferentstrategiesandproposesanoptimizationschemebasedonit．Theschemeconstructthenewexpressionoffreevectorwhichgreatlyreducesthenumberoftimesofcommutation，andre-ducesthewaveformdistortionwhilestillgetsthemaximumvoltagetransferradio，namely0．866．TheCorrectnessa

6、ndfeasibilityoftheoptimizationmethodareverifiedbyexperiments．Keywords：matrixconverter；modulationstrategy；duty—cyclevectorFoundationProject：SupposedbyNationalNaturalFund-HenanJointProject(No．U1404522)1引言空比矢量的概念。通过将开关函数矩阵用空间矢量的方法来表示，从而得到了一种具有普遍意义矩阵变换器以其正弦输入输出电流、双向能的调制策略。即目前所有已经建立的策略均可视量流

7、通、无中间直流环节、高功率密度等优良的电为占空比矢量策略的一种特例，然而该文献未对气特性备受关注．而调制策略是实现矩阵变换器其与其他各种策略之间的具体联系进行分析。的关键技术之一。目前已有许多国内外学者基于此处在文献[4—6]的基础上对占空比矢量调不同思想提出了不同的调制策略。制策略做了进一步深入研究。重点分析了该策略文献【1】依据矩阵变换器物理拓扑结构，采用下如何选取特定的自由参数和自由矢量来实现其开关函数矩阵。通过直接计算得到各开关占空比。他策略。同时基于该策略提出一种优化方案．该方文献【2]依据空间矢量合成原理，通过每个周期选案大大减少了换流次数，改善了输