【摘 要】
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矩阵变换器是一个可控半导体开关阵列,可将输入电源直接连接到输出负载,被认为是一种有着先进拓扑的“全硅”功率变换器。
三相-单相矩阵变换器能够实现三相交流电到单
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矩阵变换器是一个可控半导体开关阵列,可将输入电源直接连接到输出负载,被认为是一种有着先进拓扑的“全硅”功率变换器。
三相-单相矩阵变换器能够实现三相交流电到单相交流电的变换,在以单相负载为主的小功率场合能够提高系统效率,允许能量的双向流动,是一项具有节能、环保优势的新技术,有着巨大的研究价值和广泛的应用前景。
本文主要对三相.单相矩阵变换器展开控制策略、开关换流、开关模式等基本问题进行分析,并在其应用上提出一点探索性尝试,从而为三相.单相矩阵变换器深入研究和应用奠定基础。
首先指出了矩阵变换器出现的意义,并对矩阵变换器进行了详细的分类,然后介绍了三相-单相矩阵变换器当前的研究热点。三相-单相矩阵变换器在很多方面与常规三相-三相矩阵变换器的研究有相似之处,只有调制策略由于输出为单相而有所不同。文中研究了三相.单相矩阵变换器的各种调制策略,分析了开关模式及换流技术,且就发现的一些问题提出了改进,并对应用了三相-单相矩阵变换器的燃气轮机发电机系统进行了分析,设计了该系统的并网运行及独立运行控制系统。
然后在理论分析的基础上,搭建了简单模型的三相-单相矩阵变换器,用于各种调制策略、开关模式及闭环控制的验证。
最后搭建了三相-单相矩阵变换器实验平台,以验证各种调制算法和开关模式。并详细介绍了系统中硬件和软件设计过程,控制系统主要由DSP和CPLD组成的,其中DSP主要完成闭环控制算法和调制策略,而CPLD主要完成四步可靠换流。实验结果证明了各种算法的正确性。
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