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矩陣變換�
閱讀�15460時間�2011-05-23 11:27:31

  矩陣變換�(Matrix Converter,簡稱MC)是一種直接變換型的交�-交流電力變換裝置,9個雙�開關(guān)排成3�3列矩陣故稱為矩陣變換�.目前尚無獨立的雙向開�(guān)需用單向開�(guān)組合實現(xiàn).�9個開�(guān)在開�(guān)周期�(nèi)�占空�組成�3�3列矩陣稱為開�(guān)�(diào)制矩陣它決定著矩陣變換器的變換關(guān)系。具有很多優(yōu)于傳�(tǒng)交流電力變換裝置的特��

概述

  矩陣變換�作為一種具有優(yōu)良控制性能和發(fā)展前途的新型變頻電源。它的研究工作在國內(nèi)外引起了廣泛的重視,己經(jīng)取得了較大的成果。雖然矩陣式變換器依然存在很多的問題有待進一步解決如輸出電壓傳輸比低是矩陣變換器存在的主要缺�;如IGBT成本較高、控制電路較�(fù)雜,適合用于大功率的�(yīng)用場�。然�,矩陣變換器可以在變頻調(diào)速中的應(yīng)用研究既可產(chǎn)生節(jié)能的重大�(jīng)濟效�,又避免了因諧波污染帶來電力系統(tǒng)�(huán)保問�,是一種“綠色”的變換器。隨著研究的不斷深入,電力電子器件和�(yīng)用技�(shù)以及微機控制技�(shù)的發(fā)展,控制理論的日益完�,成本的不斷降低,必將以其獨特的�(yōu)點在未來�(chǎn)品化方面形成�(yōu)勢,日益接近實用��

拓撲�(jié)�(gòu)

  矩陣變換器最初提出時指的是M相輸入變換到N相輸出的一般化�(jié)�(gòu),因此曾被稱為通用變換器。根�(jù)M、N取值的不同及輸入輸出端電源性質(zhì)的不�,人們提出了許多拓撲�(jié)�(gòu)

  1、由三相交流變換到兩組直流,或者一組可變換極性的直流�

  2、從三相交流變換到單相交��

  3、從單一直流變換到三相交�,也就是通常所說的逆變器;

  4、由交流三相變換到交流三�,它的輸入輸出端之間采用雙向開關(guān)互相連接,即9開關(guān)矩陣變換器,它是研究得最多的一種拓��5、由交流三相變換到交流三�,但輸入輸出端之間采�3個全控橋進行連接,稱為電壓源型矩陣變換器。它的結(jié)�(gòu)�9開關(guān)矩陣變換器復(fù)�,但性能更優(yōu)�

�(guān)鍵技�(shù)

  1、主回路的拓撲結(jié)�(gòu)�

  2、安全換流技�(shù)�

  3、調(diào)制策略和保護電路�(shè)��

�(yōu)�

  1、輸出電壓幅值和頻率可獨立控�,輸出頻率可以高�、低于輸入頻率,理論上可以達到任意��

  2、在某些控制�(guī)律下,輸入功率因�(shù)角能夠靈活調(diào)節(jié)達到0.99以上,并可自由調(diào)節(jié),可超前、滯后或�(diào)至接近于單位功率因數(shù)��

  3、采用四象限開關(guān),可以實�(xiàn)能量雙向流動�

  4、沒有中間儲能環(huán)節(jié),結(jié)�(gòu)緊湊,效率高�

  5、輸入電流波形好,無低次諧波�

  6、具有較強的可控性;

運用前景

  1、應(yīng)用于�(zhuǎn)速較低的傳動系統(tǒng)

  矩陣變換器的電壓傳輸比受到一定限制,在輸出頻率較高時會出�(xiàn)輸出電壓不足的現(xiàn)�,不太適合調(diào)速范圍較高的場合;它不需要更換電解電容的,因而可以在低頻大功率變頻調(diào)速系�(tǒng)中長時間可靠工作�

  2、作為電源產(chǎn)�

  與目前的電源�(chǎn)品相比,矩陣變換器有一定優(yōu)越�,如功率因數(shù)�、無中間儲能�(huán)節(jié)、結(jié)�(gòu)緊湊壽命�,在這方面,矩陣式變換器的研究有良好的市場前��

  3、用于高壓大功率變換

  在需要高壓的場合,可以將矩陣式變換器串聯(lián)使用,達到高壓大功率輸出的目��

  4、用于功率因�(shù)校正

  由于矩陣式變換器的輸入功率因�(shù)可以任意�(diào)節(jié),其�(diào)制策略和實現(xiàn)技�(shù)在某些場合可以用于校正電路的功率因數(shù)。由于它具有柔性變換能�,可以作為一種通用的電力變換器來實�(xiàn)電力變壓器的某些性能,作為無功補償器來提高電�(wǎng)利用��

  矩陣變換器在�(fēng)力發(fā)�、熱電機組直流電�、感�(yīng)電動機調(diào)�、電力系�(tǒng)�(yīng)用(如統(tǒng)一潮流控制器UPFC)以其優(yōu)越的性能都可以做些可行的�(yīng)用研��

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