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矩陣式轉換器AC直接方式的控制方法
摘要: 而假想間接方式的做法則是,將矩陣式轉換器假想分割成2條電路,在求出各條電路中開關元件的占空比之后,再轉換成構成矩陣式轉換器的9個開關元件的占空比,據此生成脈沖控制信號。
Abstract:
Key words :

  而假想間接方式的做法則是,將矩陣式轉換器假想分割成2條電路,在求出各條電路中開關元件的占空比之后,再轉換成構成矩陣式轉換器的9個開關元件的占空比,據此生成脈沖控制信號。分割后的2條電路均由6個開關元件構成,1條為輸入元件的整流器,另1條為輸出元件的逆變器主電路(以下稱為主電路)。兩者間通過假想的直流元件相連接。因此,也被稱為假想AC/DC/AC方式。

  AC直接方式的優點是,控制方式的自由度較高,可采用多種控制方法。之所以這樣說,是因為可同時連接3個3相交流輸入端子及3相交流輸出端子,因而具有27種連接方式。而假想間接方式由于中央位置有假想的直流元件,因此,同時最多只能連接2個輸入端子及輸出端子。所以,連接方式被限制在18種。不過,由于假想間接方式可以將輸入元件與輸出元件分開來考慮,因而具有可分別在控制上下工夫的優點。

  AC直接方式的控制方法

  AC直接方式有多種實現的方法。在此,介紹一種采用最大線間電壓的方法。

  如圖所示,3相交流電可根據各個相的電壓相位而被分為6個區域。另外,這6個區域還可根據電壓最大值為正還是為負,再分割成2個區域。在此,將電壓最大值為負的區域定義為“X區域”,將最大值為正的區域定義為“Y區域”。為了擴大輸出電壓范圍,此處對2個區域應用以下規則。

  


 

  圖 3相交流電源的相位關系

  作為矩陣式轉換器輸入端的3相交流電源如果從各個相的相位關系來看,可分為Ⅰ~Ⅵ這6個區域。另外,本文根據各區域中電壓的絕對值,將這些區域分成了2個區域。具體而言,將電壓絕對值在負的一側較大的區域定為X,將電壓絕對值在正的一側較大的區域定為Y。也就是說,X為Ⅰ、Ⅲ及Ⅴ的區域,Y為Ⅱ、Ⅳ及Ⅵ的區域。

  X區域:在該區域內,將輸入電壓的最小相與輸出電壓的最小相連接。

  Y區域:在該區域內,將輸入電壓的最大相與輸出電壓的最大相連接。

  矩陣式轉換器的3相交流輸出電壓如果以3相交流輸入電壓與各開關元件的占空比來表示,所示

  

 

  此處,dab為開關元件Sab的占空比,小號字的a為輸入電壓的相,b為輸出電壓的相。

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