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新型三相-单相矩阵变换器的研究与实现.pdf
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
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