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一种准Z源网络直接矩阵变换器的双空间矢量控制方法


技术摘要:
本发明设计一种准Z源网络直接矩阵变换器的双空间矢量调制方法。包括以下步骤:1、釆集准Z源直接矩阵变换器的三相输入电压Ua、Ub、Uc和三相输出电流iA、iB、iC;2、将准Z源网络直接矩阵变换器等效为虚拟整流级和虚拟逆变级的串联电路模型;3、通过分析QZS‑DMC的开关状  全部
背景技术:
传统的交直交仍有许多方面的不足:(1)交直交变频器均含有大电容或大电感作 为直流储能环节,不仅体积大重量重,造成了变频装置安装和使用的不便,而且不易于维 护,尤其是大电解电容,由于电解液的挥发,严重影响了变频器的使用寿命;(2)大部分交- 直-交型变频器的整流侧采用二极管全桥整流,使得输入侧功率因数较低,对电网谐波污染 严重;(3)在机车牵引、电梯等既需要连续电动又需要连续发电制动的工业应用场合,交- 直-交型变频器——电动机制动运行时,能量一般消耗在制动电阻上,而没有回馈到电网 上,不利于节约能源;(4)在酒精厂、化工厂等生产危险品的工业场所,PWM变频器中的大容 量制动电阻可能引起火灾,是影响安全生产的一个潜在因素。 矩阵变换器(MC)是一个单向强制型交流/交流变换系统,能够实现调频调压;能量 能够双向流动,实现四象限运行;中间没有任何储能元件;具有正弦输入电流和输出电压; 以及可控输入功率因数。由于缺乏储能元件,与传统的交直交变换器相比,MC的可靠性更 高,体积更小。随着机车牵引系统和分布式能源系统在工业应用中的迅速发展,高性能电力 变换器的研制已刻不容缓。传统直接矩阵变换器(DMC)具有较低的电压传输比(最大值为 0.866)、抗干扰能力差和复杂的换相策略。这些缺点严重制约了其在相关工业领域的应用。
技术实现要素:
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种准Z源网络直接 矩阵变换器的双空间矢量控制方法。 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现: 一种准Z源网络直接矩阵变换器的双空间矢量控制方法,用于确定准Z源-直接矩 阵变换器中12个双向开关的开关信号,所述的调制方法包括以下步骤: 1)釆集准Z源直接矩阵变换器的三相输入电压Ua、Ub、Uc和三相输出电流iA、iB、iC; 2)将准Z源网络直接矩阵变换器等效为虚拟整流级和虚拟逆变级的串联电路模 型; 3)通过分析QZS-DMC的开关状态,找出全部的直通零矢量; 4)进行空间矢量调制,通过扇区的组合选取,与27个基本空间矢量进行有效结合; 5)对电压传输比分析,得到整个电路的传输比和直通占空比D的关系。 6)分析开关时序,调整矢量作用顺序及作用时间。最后在保证双向开关最低切换 次数的基础上形成一种准Z源网络直接矩阵变换器的双空间矢量控制方法。 4 CN 111555635 A 说 明 书 2/8 页 附图说明 图1是QZS-DMC的连接方式图; 图2是QZS-DMC空间矢量图; 图3是QZS-DMC空间矢量合成图; 图4是QZS-DMC电压传输比变化曲线图; 图5是QZS-DMC矢量作用顺序与时间图; 图6是QZS-DMCPWM开关时序图。
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