矩阵变换器及其换流策略研究(2)
2.3 矩阵式电力变换器常见的调制策略 11
2.3.1 坐标变换法 11
2.3.2 谐波注入法 12
2.3.3 双电压控制法 12
2.3.4 空间矢量法 13
2.4 基础调制策略的确定 13
2.5 坐标变换调制法(Venturini法)的研究 15
2.5.1 三相－三相矩阵式电力变换器的拓扑结构 15
2.5.2 调制方法的基本原理 15
2.5.3 坐标变换法的调制原理 17
2.5.4 坐标变换调制法各开关管占空比的计算 19
2.6 小结 20
3. 矩阵变换器的换流策略分析 20
3.1 矩阵变换器的双向开关构成 20
3.2 矩阵变换器的换流策略 21
3.3 电流型四步换流开关状态及原理分析 23
3.4 小结 28
4. 双向开关四步换流策略仿真过程 28
4.1 PSIM仿真软件介绍 28
4.2 仿真平台的搭建 29
4.2.1 主电路 29
4.2.2 控制电路 29
4.3 双向开关功率损耗比较 31
4.3.1 IGBT与MOSFET共射级双向开关功耗 31
4.4 电流型四步换流策略仿真 32
4.4.1 两相－单相四步换流 32
4.4.2 三相－单相四步换流 33
4.5 电路电压输入、输出波形 34
4.5.1 理想开关状态电压输入、输出波形 34
4.5.2 IGBT开关状态电压输入、输出波形 35
4.5.3 加入四步换流IGBT开关输入、输出波形 35
4.6 小结 36
5. 总结与展望 36
5.1 主要工作总结 37
5.2 展望 37
致 谢 38
参考文献 39
1. 绪论
1.1 AC-AC变换技术的发展概述
AC-AC变换技术是应用电力半导体器件，将一种交流电能变换成另一种交流电能的一类重要的静止变流技术，是电力电子学的重要的研究方向之一。随着电力电子学的迅猛发展，AC-AC变换技术在动力电气、电力系统、能源交通、石油纺织、工业控制、可再生能源发电、家用电器等民用领域得到了广泛应用。在大力提倡建设节能型、节约型社会的今天，AC-AC变换技术将发挥更加重要的作用[1]。
随着煤、石油、天燃气等主要能源日益紧张，国家大力提倡新能源的发展，新能源的开发和利用越来越受到人们的重视。风力发电是可再生能源发电的重要组成部分，其关键技术—¬AC-DC-AC变换和AC-AC变换技术能将风力发电机等风能转化的变压变频交流电能变换成恒压恒频交流电能供交流负载使用或与电网并网发电。因此，AC-AC变换技术在新能源的开发和利用领域有着至关重要的地位[1]。
近年来，微电子器件，电力电子技术得到了迅猛发展，并且现代控制理论向电气传动领域的渗透，当代电气传动中实现自动化和节能的重要手段便是交流调速，因此，变频调速装置得到了广泛的应用。随着社会的发展各类变频装置的需求还将增加。在实际应用中对交流电力变换设备的要求纷繁复杂，不胜枚举，但是长期以来业界对理想电能变换器的要求大致可简单归纳为：