一种输入功率因数可调时的矩阵变换器调制方法

摘要

本发明公开一种输入功率因数可调时的矩阵变换器调制方法，若采用电流型换流策略，则对每个输出相连接各个输入相次序进行调整，使得每个输出相总是根据输入电压瞬时值大小，按照低压→中压→高压→中压→低压依次连接3个输入相电压，同时相应调整连接各个输入相的作用时间；若采用电压型换流策略，则对每个输出相连接各个输入相次序进行调整，在输入电压主区间内参照所述电流型换流策略进行，而在输入电压过渡区间内根据输入电压瞬时值大小，按照低压→高压→中压→高压→低压或者高压→低压→中压→低压→高压依次连接3个输入相电压，同时相应调整连接各个输入相的作用时间。本发明只对调制顺序进行前后调整，方法简单易行，优化了矩阵变换器的运行性能。

主权项

一种输入功率因数可调时的矩阵变换器调制方法，其特征在于：首先确定输入功率因数，然后确定采用优化的空间矢量调制策略；若采用电流型换流策略，则对每个输出相连接各个输入相次序进行调整，使得每个输出相总是根据输入电压瞬时值大小，按照低压→中压→高压→中压→低压依次连接3个输入相电压，同时相应调整连接各个输入相的作用时间，从而保证调制周期内的开关损耗达到最小；若采用电压型换流策略，则对每个输出相连接各个输入相次序进行调整，在输入电压主区间内参照所述电流型换流策略进行，而在输入电压过渡区间内根据输入电压瞬时值大小，按照低压→高压→中压→高压→低压或者高压→低压→中压→低压→高压依次连接3个输入相电压，同时相应调整连接各个输入相的作用时间，避免换流发生短路；该方法的具体实现步骤包括：（1）控制设定输入功率因数，根据传统的空间矢量调制原理和优化开关次数、消除窄脉冲的原则，确定每个调制周期Ts内4个有效矢量的开关状态和3个零矢量开关状态，并计算和合理配置7个开关状态对应的作用时间T1、T2、T3、T4、T01、T02、T03，同时保证T1+T2+T3+T4+T01+T02+T03=Ts；（2）依据7个开关状态以及对应的作用时间计算该调制周期内每个输出相分别连接3个输入相的作用时间，输出相为3相时应得到共计9个作用时间；（3）检测比较3相输入电压的瞬时值大小，确定输入电压中的低压、中压、高压，若采用电流型换流策略，则进入步骤（4），若采用电压型换流策略，则进入步骤（5）；（4）各个输出相采用低压→中压→高压→中压→低压的调制顺序，依次连接3个输入相，同时相应调整连接各个输入相的作用时间，所述作用时间由步骤（2）求得，然后进入步骤（9）；（5）判断输入电压是否处于某两相接近的过渡区间，如果是，进入步骤（6），否则进入步骤（4）；（6）判断输入电压中的高、中、低压之间的关系，如果中压≈低压，进入步骤（7），否则如果高压≈中压，进入步骤（8）；（7）各个输出相采用低压→高压→中压→高压→低压的调制顺序，依次连接3个输入相，同时相应调整连接各个输入相的作用时间，所述作用时间由步骤（2）求得，然后进入步骤（9）；（8）各个输出相采用高压→低压→中压→低压→高压的调制顺序，依次连接3个输入相，同时相应调整连接各个输入相的作用时间，所述作用时间由步骤（2）求得，然后进入步骤（9）；（9）根据调整后每个输出相连接各个输入相的次序以及作用时间安排各个双向功率开关的导通和关断，实现换流控制。