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188宝金博页面版: 三相单相矩阵变换器的功率解耦控制

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内容提示: 20 13年电工技术学报V 0 1. 28S u p . 1第2 8 卷增刊1T R A N S A C T I O N SO FC H I N AE L E C T R O T E C H N I C A LS O C I E T Y2 013三相一一小日一■■■■■一■■o ’ 单相矩阵变换器的功率解耦控制张文彬葛红娟( 南京航空航天大学新能源发电与电能变换重点实验室南京2 10 0 16 )摘要针对三相. 单相矩阵变换器功率解耦方法及闭环控制策略展开研究, 提出了一种输出侧含功率解耦单元的三相. 单相矩阵变换器拓扑, 克服了传统三相. 单相矩阵变换器由于输入输出功率直接耦合而引起的输入电流畸严重、 谐波含量高等缺点, 提高了该类变换器的输入性能。 结合改善后的拓扑, 本文还提出了一种基于虚拟直流电压反馈的双闭环控制策略, ...

文档格式:PDF | 页数:6 | 浏览次数:20 | 上传日期:2014-09-25 23:26:19 | 文档星级:
20 13年电工技术学报V 0 1. 28S u p . 1第2 8 卷增刊1T R A N S A C T I O N SO FC H I N AE L E C T R O T E C H N I C A LS O C I E T Y2 013三相一一小日一■■■■■一■■o ’ 单相矩阵变换器的功率解耦控制张文彬葛红娟( 南京航空航天大学新能源发电与电能变换重点实验室南京2 10 0 16 )摘要针对三相. 单相矩阵变换器功率解耦方法及闭环控制策略展开研究, 提出了一种输出侧含功率解耦单元的三相. 单相矩阵变换器拓扑, 克服了传统三相. 单相矩阵变换器由于输入输出功率直接耦合而引起的输入电流畸严重、 谐波含量高等缺点, 提高了该类变换器的输入性能。 结合改善后的拓扑, 本文还提出了一种基于虚拟直流电压反馈的双闭环控制策略, 以输入电流为内环, 虚拟直流母线电压为外环的控制回路不仅有效实现了三相. 单相矩阵变换器功率因数校正, 还兼顾了对功率解耦单元以及输出电压的稳定控制. 最后以输出115V /4 0 0 H z机场用中频电源为例, 进行了详细分析和方法验证, 仿真和实验结果均表明, 本文提出的功率解耦方法及控制策略是切实可行的。关键词: 三相. 单相矩阵变换器功率解耦虚拟直流电压反馈功率因数校正双闭环中图分类号: T M 4 6 4T h e P o w e rD e c o u p in gC o n tr o l o fT h r e eP h a setoS in g leP h a seM a tr ixC o n v e r te rZ h a n gW e n b inG eH o n g iu a n( N a n jin gU n iv e r sityo fA e r o n a u tic s a n dA str o n a u tic s, K e yla b o r a to r yo f N e wE n e r g yP o w e rG e n e r a tio n a n dE le c tr ic a lE n e r g yT r a n sf o r m a tio nN a n jin g210 016C h in a )A b str a c tT h isp a p e ris a b o u t th e r e se a r c h o fp o w e r d e c o u p lin g , c lo se d ?lo o pc o n tr o l m e th o d s o fth r e e —p h a setosin g le - p h a seM a tr ixC o n v e r te r ( 3 - 1M C )a n db r in g so u t an o v e l 3- 1 M Cto p o lo g y , w ithasm a llp o w e r d e c o u p - lin g u n it( P D U ). T h e3—1 M C - P D U h a sim p r o v e d th is k in d o f c o n v e r t e r a s ito v e r c o m e s th e tr a d itio n a l 3- 1 M C ’ Sd e f e c ts, su c ha s c u r r e n td isto r tio n , h ig hh a rm o n ic c o n t e n t a n d S Oo n , w h ic hd u e to th ed ir e c t- c o u p le do fin p u ta n do u tp u t p o w e rw ith o u t d clin k . A c c o r d in gtO th issc h e m e ,an o v e lc lo se d - lo o pc o n tr o lstr a te g yb a se do n v ir tu a l D Csig n a l’ sf e e d b a c k isp r o p o se d . T h e str a te g yta k e s th ein p u tc u r r e n t a s in n e rlo o pa n dth e v ir tu a lD Csig n a la s th e o u te rlo o p . C o n se q u e n tly ,n o to n lyth ep o w e rf a c to rco rrectio n ( P F C )is a c h ie v e d , b u ta lso th esta b ilityo fM C ’ S c o n tr o lsy ste misim p r o v e d . F in a lly ,a n e x a m p leo fo u tp u ttin ga n interm ed ia tef r e q u e n c yo f 1 1 5V /4 0 0 H z u se d in th ea ir p o r t is c o n d u c te d , a n dth e r e su lts o fp a r tic u la r a n a ly sis, te sts, stim u la tio na n de x p e r im e n tsin d ic a teth a t th e m e t h o do fp o w e rd e o u p lin ga n dth e c o n tr o lstr a te g yis f ea sible.K e y w o r d s: T h r e e p h a setosin g le p h a sem a tr ixc o n v e r te r , p o w e r d e c o u p in g , v ir tu a lD Cv o lta g ef e e d b a e k , P F C , d o u b lec lo se dlo o p引言三相. 单相矩阵变换器( 3. 1 M C )是M x N 矩阵国家自然科学基金( U 1233127 )和江苏省高校优势学科建设工程资助项目。收稿日期20 12- 0 9 . 20改稿日期2 0 12 . 10 - 30变换器的一种特殊形式, 随着新能源技术的发展,它在户用独立发电系统、 特定工业领域中将发挥重要作用【l’ 2】 。 例如在风力发电系统、 燃气发动机热电联合系统中[ 3,4 1可控制永磁同步发电机直接为单相设备提供交流电; 也可应用在在感应加热系统【s】 、电机辅助轨道系统【6】 和机场发电系统等领域。

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