输入不平衡时双级矩阵变换器调制策略的改进.pdf

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1、电气传动2010年第4O卷第6期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．6输入不平衡时双级矩阵变换器调制策略的改进孙旭霞，李生民，康鹏(西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：针对输入电压不平衡时双级矩阵变换器输出电能质量差且电压传输比低等问题，在空间矢量脉宽调制基础上提出了一种混合型控制策略。整流级采用过调制策略，保证负载侧输出最大功率，逆变级通过时变电压调制系数来实时修正逆变级占空比，确保负载侧三相对称输出，利用Matlab／Simulink对该调制策略下TSMC输出性能

2、进行了仿真研究。仿真结果表明该方法不仅能有效改善非对称输入时输出波形，提高电压利用率，而且算法简单易于实现。关键词：双级矩阵变换器；混合调制策略；时变电压调制系数；过调制；电压不平衡中图分类号：TM46文献标识码：AImprovementofModulationStrategyofTwoStageMatrixConverterunderUnbalancedInputConditionsSUNXu—xia，LISheng—min，KANGPeng(TheFacultyofAutomationandInforma

3、tionEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，Shaanxi，China)Abstract：Anovelhybridmodulationstrategyfortwostagematrixconverter(TSMC)basedonspacevec—tormodulation(SVM)wasproposed，whichcaneffectivelysolvetheproblemsofpoorpowerqualityandlowvoltagetran

4、sferratiounderunbalancedinputvoltageconditions．TherectifierstageadoptsovermodulationstrategytOgetthemaximumDClinkvoltage．Thentheinverterstageadjuststhedutycyclesoftheinverterbyadoptingtime—variedvoltagemodulationindextOguaranteethreesymmetryoutputvoltagesan

5、dcurrents．TheoutputperformanceoftheproposedmodulationstrategywassimulatedbyMatlab／Simulink．Simulationresultsshowthatthehybridmodulationstrategycaneffectivelyenhancethequalityoftheoutputwaveformsandim—provethevoltageutilityunderunbalancedinputvoltages．Keywor

6、ds：twostagematrixconverter；hybridmodulationstrategy；time—variedvoltagemodulationindex；overmodulationstrategy；voltageunbalanced电压畸变直接导致负载侧电能质量下降；2)双级引言矩阵变换器的电压传输比较低，其理论最大值仅双级矩阵变换器是一种新型“全硅”功率变换为0．866。因此，研究能改善TSMC在电网异常器。与传统交一直一交PWM变换器和常规矩阵变时的运行性能且电压传输比较高的调制策略是

7、非换器相比，它具有以下优点：1)良好的输人输出特常必要的。性、功率因数可调、无需大的储能元件；2)换流策国内外学者分别对上述问题进行了一系列研略安全可靠；3)钳位电路简单，仅需一个二极管串究[2]。针对电压传输比较低这个问题，文献Ez3联一个小容量电容；4)在特定约束条件下，可进一提出在直流母线侧并联一个辅助电路(主要有1步减少电力电子器件数量；5)在多驱动系统中，可个电容，1个电感，4个开关)来提高电压传输比，实现多个逆变级共享同一个整流级r】]。但增加了元件数量和系统复杂度，减小了功率密虽然双级矩阵变换器

8、拥有上述优点，但仍存度和系统可靠性；文献[3]将逆变器过调制策略引在2个问题亟待解决：1)由于不含储能环节，网侧入双级矩阵变换器，该调制策略的电压传输比最作者简介：孙旭霞(1963一)，女，副教授，Email：sunxx@xaut．edu．cn24孙旭霞，等：输入不平衡时双级矩阵变换器调制策略的改进电气传动2010年第4O卷第6期大可达0．955，虽然上述2种方法均能提高电压利用率，但不能解决输入非