新型三相-单相矩阵变换器的研究与实现.pdfVIP

第 47卷第 3期 电力 电子技 术 Vo1．47．No．3 2013年 3月 PowerElectronics March2013 新型三相．单相矩阵变换器的研究与实现 李后春 ，葛红娟 ，张文彬，闰 凯 (南京航空航天大学，自动化学院，江苏 南京 210016) 摘要：提出一种新型三相．单相矩阵变换器拓扑。采用小容量功率补偿单元解决因单相交流输出脉动功率引起 的三相输入电流畸变、功率因数低等问题。详细介绍了带功率补偿单元的三相一单相矩阵变换器调制策略，推导 出负载与功率补偿单元上电压关系、调制比、占空比等一系列表达式 ；分析了三相输入电流与虚拟直流母线电 流的关系，比较 了有、无功率单元两种情况下的输入 电流谐波含量。同时研究表明。当负载与功率补偿单元满 足一定约束条件时．由单相输出功率脉动引起的输入电流畸变可得到改善。研制原理样机．实验结果表明所提 出的新型三相．单相矩阵变换器拓扑结构合理 。性能优 良。 关键词：变换器：功率补偿单元：脉动功率 中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1000—100X(2013)03-0090—03 Research andImplementationofaNovelThree·phase toSingle-phaseMatrix Converter LIHou-chun，GEHong-juan，ZHANGWen—bin，YANKai (NanjingUnwemi~ofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China) Abstract：A novelthree—phasetosingle·phasematrixconverterisproposedwhichusesasmallcapacityasapower compensationunittoeliminatethethree—phaseinputcurrentdistortion and solvethelow powerfactorproblem caused bythesingle—phasepowerpulsation．Firsdy，themodulationstrategyofthethree—phasetosingle—phasematrix converter isintroduced，then therelationship ofthevoltagebetween the load and thepowercompensation unit，modulation ra— tio，dutyratioanda seriesofequationsarededuced．Therelationship between thethree—phaseinputcurrentand the virtualDCbuscurrentareanalyzedand the inputcurrentharmoniccontentisgiven．In addition，theresearch indi— catesthattheinputcurrentdistortioncausedbysingle—phasepowerpulsationcanbereducedwhentheloadandthe powercompensationunitmeetsomecertainconstraints．A prototypeisbuiltup，and experimentalresultsconfirm that thestructureofhtisnovelthree-phasetosin~e—phasematrixconverterisreasonableandtheperformanceisperfect． Keywords：converter；powercompensation unit；powerpulsa