混合式双级矩阵变换器在交流调速系统中的应用研究

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1、中图分类号：TM46密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：混合式双级矩阵变换器在交流调速系统中的应用研究研究生姓名：熊剑学号：0211423学校指导教师姓名：胡彦奎职称：教授申请学位等级：工学硕士学位专业：电力电子与电力传动论文提交日期：2014.6.13论文答辩日期：2014.6.7万方数据硕士学位论文混合式双级矩阵变换器在交流调速系统中的应用研究ApplicationResearchofHybridTwo-StageMatrixConverterinACSpeed-RegulatingSystem作者

2、姓名：熊剑学科、专业：电力电子与电力传动学号：0211423指导教师：胡彦奎教授完成日期：2014年4月22日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月

3、日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日万方数据兰州交通大学硕士学位论文摘要作为一种直接功率变换器，双级矩阵变换器具有诸多优良特性，如单位输入功率因数可调、能量能双向流动、可实现零电流换流等优

4、点。混合式双级矩阵变换器是以双级矩阵变换器拓扑为基础发展出的新型拓扑结构的矩阵变换器。混合式双级矩阵变换器有双级矩阵变换器优点的同时，其电压传输比更高，能有效地抑制输入电压波动的影响，是一种具有很好应用前景的变频器。在交流调速系统中，永磁同步电机因其具有体积小、重量轻、结构简单、运行可靠、维护保养方便、高效节能等优点，广泛的应用电气传动的各个领域。同时矢量控制技术的应用可以使永磁同步电机的调速性能媲美直流电机的调速性能，将发展为当代电气传动领域的首选。本文的重点是结合混合式双级矩阵变换器的优点，将其应用于驱动永磁同步

5、电机，验证混合式双级矩阵变换器作为变频调速装置的正确性和优越性。首先详细分析双级矩阵变换器的拓扑结构和调制策略，并对其在Matlab/Simulink中进行仿真分析，验证调制策略的正确性。将其作为进一步研究混合式双级矩阵变换器的基础。其次详细分析了混合式双级矩阵变换器的拓扑结构和各级调制策略，通过仿真分析，验证混合式双级矩阵变换器具有强的抑制输入电压不稳定的能力。然后建立了永磁同步电机的数学模型，并对其矢量控制策略进行分析，重点分析了电压空间矢量调制策略。最后结合矢量控制技术在Matlab/Simulink中建立混合

6、式双级矩阵变换器驱动永磁同步电机的交流调速系统，通过仿真，验证了该系统具有良好的动静态性能和运行的稳定性。关键词：混合式双级矩阵变换器；交流调速；永磁同步电机；矢量控制论文类型：应用基础研究-I-万方数据混合式双级矩阵变换器在交流调速系统中的应用研究AbstractAsadirectpowerconverter,two-stagematrixconverterhasmanyexcellentfeatures,suchasadjustableunitinputpowerfactor,energybi-direction

7、alflow,enablingzerocurrentcommutationandsoon.Hybridtwo-stagematrixconverterisanewtypeofmatrixconvertertopology,whichisbasedonthedevelopmentoftwo-stagematrixconverter.Hybridtwo-stagematrixconverter’svoltagetransferratioishigherthantheadvantageoftwo-stagematrixco

8、nverter.Thisiseffectivelysuppresstotheinfluenceofinputvoltageunbalanceandloaddisturbance.Hybridtwo-stagematrixconverterisaconverter,thathasagoodprospect.IntheACspeed-regulat