混合式雙級矩陣變換器閉環控制
鄧文浪,陽碩明,顏 寧
湘潭大學信息工程學院,湖南湘潭
摘 要:混合式雙級矩陣變換器(混合式TSMC)是一種非常有發展潛力的矩陣變換器,在實際應用中,混合式雙級矩陣變換器常會遇到輸入電壓不平衡和輸出負載變化等擾動,其輸出電壓會在擾動下產生不平衡。為了提高混合式雙級矩陣變換器在輸入電壓不平衡及負載擾動情況下的輸出電壓的穩定,提出了基于由坐標系混合式雙級矩陣變換器輸出電的閉環控制方法,通過前饋閉環控制,H橋變換器控制和逆變級的閉環控制三個環節,能有效地抑制了輸入電壓不平衡和輸出負載不平衡,保證了混合式效級矩陣變換器有效的、穩定的輸出。仿真結果驗證了所提方法的合理性和有效性。
關 鍵 詞:混合式雙級矩陣變換器;空間矢量調制;閉環控制;PI控制器
1 引 言
混合式雙級矩陣變換器由于具有電壓傳輸比高、抗負載擾動能力強等優點在國內外引起了的旅游廣泛關注,成為電力電子領域的研究熱點。2005年ChristianKlumpner,ThiwankaWijekoon和PatrickWheeler提出了混合式TSMC的拓撲結構。雖然直流環節引入了帶電容的H橋變換器,但電容很小,不會影響整個裝置的體積。文獻[13]對混合式TSMC的調制策略進行了研究,可以將TSMC的電壓傳輸比提高到0909,當輸入電壓不平衡時仍然可以保證086的電壓傳輸比。文獻[4]在此基礎上對混合式TSMC的調制策略進一步進行研究,可將TSMC的電壓傳輸比提高到09514。目前,對于混合式TSMC控制策略的研究雖然取得了一定成果,但系統采用開環控制,仍存在難以抑制負載等擾動等不足。針對上述不足,本文提出了一種混合式TSMC的閉環控制策略,通過H橋變換器控制、逆變級的閉環控制,有效地提高了混合式TSMC在負載不平衡擾動下的輸出電壓性能。仿真結果驗證了所提方法的合理性和有效性。
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