探索单相矩阵变换器仿真及应用研究

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1、华东交通大学硕士学位论文单相矩阵变换器仿真及应用研究姓名：王建华申请学位级别：硕士专业：交通信息工程及控制指导教师：高海生20070605摘要单相矩阵变换器仿真及应用研究随着电力电子技术和现代控制理论的发展，矩阵变换器的性能被充分的体现出来。由于具有性能优良的潜在优势，越来越引起人们的重视，特别是它具有本身不产生谐波污染、能够对电网进行无功补偿的能力。在日益关注可持续发展问题、大力推行电力环保、绿色电源的今天，研究与开发矩阵式变换器特别具有现实意义。矩阵式变换器的研究目前较多的集中于三相电变频上，但是目前偏远地区、小型工业部门和家庭等小容量电力用户，基本采用单相供电；甚至在轨道

2、交通的电力牵引中也采用单相供电。因此，单相电力电子变换也是一个新的研究热点。论文主要分四章：第一章给出了矩阵变换器的概述，回顾了矩阵变换器的发展史和现状，说明研究单相矩阵变换器的现实意义；第二章主要是分析单相矩阵变换器的电路结构、工作原理、调制策略，仿真验证变换器的变频和变压功能；第三章主要是根据第二章中输入／输出波形分析论述得出输出波形畸变的原理、提出改进方法并修改单相矩阵变换器的电路图，通过仿真验证它的可行性；第四章是利用上几章分析的矩阵变换器的优势来设计一种基于TMS320LF2407DSP数字控制的稳压电源。该稳压电源优于以往的稳压电源，这是因为它不但能够稳定输出电压的

3、有效值，而且还能够消除谐波的畸变和污染，使输出波形和输出电压值都接近最佳。第二章和第三章是对单相矩阵变换器的理论研究，第四章是对单相矩阵变换器的应用研究。本文研究的目的是对单相矩阵式变换器的基本原理、控制策略、应用范围等基本问题进行研究。通过理论分析，计算机仿真得出一些结论，为课题的进一步工作奠定基础。关键词：单相矩阵变换器，控制策略，DSP，稳压电源AbstractSIMULATIONANDAPPUEDRESEARCHOFSINGLE-PHASEMATRIXCONVERTERABSTRACTWiththedevelopmentofpowerelectronictechnolo

4、gyandmodemcontroltheory,themeritsofmatrixconverterarepresentedadequately．Asaresultofitspotentialadvanmge，peopleregarditmoreandmore．Itnotonlyhash’tharmonicpollution，butalsohasreactivecompensationtoelectricnetwork．Nowdaysitisofconcernhighlythatweresearchanddevelopmatrixconverterincertaincondit

5、ions，whichpayscloseaRentiontocontinuedevelopmentalissue，energeticallycarryoutelectricprotectionandgreenpowersouroe．TheresearchofmatrixconverterisnOWfocusingonthree-phaseconversion，buttheselittlecapacityconsumer(remotearea、small—scaleindustryandhouseholdetc)adoptmainlysingle—phasesupplypower,

6、weadoptittrackliaisonelectrictractioneven．Soitisalsoanewinvestigativeaspectthatsingle—phasepowerelectronicalternation．TMspaperconsidersmainlysingle-phasematrixconverterinthefollowingfourchapters．Thefirstchapterintroducesmatrixconverter、itshistory、presentsituationandshowstudymeaningtosingle·p

7、hasematrixconverteLThesecondchapteranalyzesmainlyitscircuitstructure、workprinciple、controlledstrategyandverifyitsfunctionsoffrequencyandvoltageconversionthroughsimulation．Thethirdchapterdrawsmainlyabnormalwave’workprincipleinaccordancewithinput，out