电力电子
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一种改进的矩阵变换器双电压合成控制策略
马星河1 , 谭国俊2 , 汪旭东1 , 袁世鹰1 , 赵军营1
1. 河南理工大学电气工程与自动化学院 焦作 454000 2. 中国矿业大学信息与电气工程学院国家煤炭工业电力传动与控制重点实验室 徐州 221008
An Improved Two Line Voltage Synthesis Control Strategy of Matrix Converter
Ma Xinghe1 , Tan Guojun2 , Wang Xudong1 , Yuan Shiying1 , Zhao Junying1
1. Henan Polytechnic University Jiaozuo 454000 China 2. China University of Mining & Technology Xuzhou 221008 China
摘要 在低电压输出时, 传统双电压合成控制策略将产生大量窄脉冲, 从而引起换流失败及输出波形畸变。针对这种情况, 在分析传统的矩阵变换器双电压合成控制策略的特点及窄脉冲引起的换流失败机理后, 提出了一种改进的双电压合成控制策略。采用在一个采样周期内, 期望输出线电压由一中间输入线电压和一最小输入线电压合成策略, 在低电压输出时窄脉冲的数量大约减少80%。改进策略减少了因PWM脉宽小于开关换流所需时间而引起的电压误差, 使输出电压和输入电流的谐波减少, 进而改善了矩阵变换器低电压输出时的控制性能。通过仿真和实验验证了所提出的矩阵变换器改进双电压合成控制的正确性和有效性。
关键词 :
矩阵变换器 ,
双电压合成策略 ,
窄脉冲 ,
电压谐波
Abstract :Commutation failure and output waveform distortion caused by lots of narrow PWM pulses which are generated using the traditional two line voltage synthesis strategy when the expected output voltage is low. Aiming at this condition, an improved line-to-line voltage strategy is presented after analyzing the characteristic of the traditional strategy and the mechanism of commutation failure caused by narrow pulse. With the improved strategy, the expected output line-to-line voltage is synthesized by the middle and minimum input line-to-line voltage in a sampling cycle. The number of narrow pulses can be reduced about 80% when the expected output voltage is low. The voltage error caused by the PWM pulses whose pulse length is shorter than a commutation time can be reduced, which decreases the harmonics of output voltage and input current. The control performance of matrix converter under low expected output voltage condition is improved. Finally, computer simulation and experiment proved the correctness and validity of the improved control strategy.
Key words :
Matrix converter
two line voltage synthesis strategy
narrow pulse
voltage harmonics
收稿日期: 2007-09-11
出版日期: 2014-02-13
基金资助: 国家自然科学基金(60474043)和河南理工大学博士基金资助项目
作者简介 : 马星河 男, 1979年生, 博士, 副教授, 研究方向为计算机控制及新型变换器。谭国俊 男, 1962年生, 教授, 博士生导师, 研究方向为大功率电力传动及新型变换器。
引用本文:
马星河, 谭国俊, 汪旭东, 袁世鹰, 赵军营. 一种改进的矩阵变换器双电压合成控制策略[J]. 电工技术学报, 2009, 24(4): 126-132.
Ma Xinghe, Tan Guojun, Wang Xudong, Yuan Shiying, Zhao Junying. An Improved Two Line Voltage Synthesis Control Strategy of Matrix Converter. Transactions of China Electrotechnical Society, 2009, 24(4): 126-132.
链接本文:
http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2009/V24/I4/126
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