矩阵式变换器及其matlab仿真研究

《矩阵式变换器及其matlab仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录摘要1Abstract2第一章绪论31.1电力变换器的发展及应用现状31.2常规电力变换器的缺陷41.3矩阵式变换器的特点51.4矩阵式变换器的产生及国内外研究现状51.5矩阵式变换器的缺点61.6矩阵式变换器的应用前景7第二章矩阵式变换器的拓扑结构和工作原理92.1矩阵式变换器的基本电路拓扑结构和工作原理102.2基于开关函数矩阵变换器的数学模型15第三章基于前馈补偿的SPWM控制策略193.1矩阵变换器的控制方法193.2基于前馈补偿的SPWM调制策略20第四章矩阵式变换器Matlab仿真研究224.1Matlab/Simulink软件简介224.23×1

2、矩阵变换器的建模和仿真224.33×2矩阵变换器的建模和仿真294.4基于开关函数的3×3矩阵变换器的建模和仿真35第五章展望与总结405.1矩阵变换器发展展望405.2总结41谢辞42参考文献4343摘要：矩阵式变换器是一种新型的电力变换器，它能够直接实现交－交变换，与传统的交－直－交的变频器相比，不需要中间直流环节，能量直接传递，传输效率较高；可以获得正弦的输入电流和输出电压，波形失真度小；能量可双向传递，适合四象限运行的交流传动系统。本文首先介绍了单相和三相矩阵式变换器的基本工作原理及其电路拓扑结构。其次，建立了基于开关函数的矩阵式变换器的数学模型；另外还对

3、SPWM前馈补偿技术进行了研究。最后用Matlab对开关函数法进行仿真研究，并用电流滞环控制策略来实现3×1矩阵式变换器的控制。以及用基于SPWM前馈补偿的控制策略来实现对3×2矩阵式变换器的控制；仿真结果表明基于开关函数的矩阵式变换器的数学模型是正确的。关键词：矩阵式变换器开关函数法电流滞环控制SPWM前馈补偿43Abstract:Matrixconverterisanewtypeofpowerconverter,whichcanachievedirectAC-ACconversion,comparedtothetraditionalAC-DC-ACconver

4、ter,whichneedsnointermediateDClink,directenergytransmission,hightransmissionefficiency;besinusoidalinputcurrentandoutputvoltagewaveformdistortionsmall;Energycanbeatwo-directiontransmission,suitableforfour-quadrantoperationoftheACdrivesystem.Thispaperintroducesthesingle-phaseandthree-p

5、hasematrixconverterbasicprincipleandcircuittopology.Secondly,establishthemathematicalmodelofmatrixconverterbasedontheswitchingfunction;alsoSPWMfeedforwardcompensationwerestudied.Finally,Matlabforswitchingfunctionmethodsimulation,Currentandhysteresisloopcontrolstrategytoachievethe3×1ma

6、trixconvertercontrol.AndSPWM-basedfeedforwardcompensationcontrolstrategytoachievethe3x2matrixconvertercontrol;Simulationresultsindicatethattheswitchingfunctionmatrixconvertermathematicalmodeliscorrect.Keywords:MatrixconverterTheswitchingfunctionCurrenthysteresisloopcontrolSPWMFeedforw

7、ardcompensation43第一章绪论1.1电力变换器的发展及应用现状随着电力电子技术、电机控制理论和微处理器的不断进步，交流变频技术开始逐步取代直流调速，在电气传动领域占据主导地位。在原有直流调速系统和新的调速系统中，相当一部分都已经采用交流调速系统。变频调速在自动控制、电气传动、电力变换等方面的广泛应用，使电能在变换、控制、利用方式上发生了很大的变化，实现了高效、节能。微电子技术与电力电子技术的结合促进了电力电子技术的进步；随着电力电子技术的进步，电力变换器得到了普及，各种电力变换器已在电力、机械、冶金、石油、化工、交通运输等经济建设领域中得到越来越广泛

8、的应用。然