直流矩阵变换器的控制

摘要

一种具有六个正向电流导电电力开关和六个反向电流导电电力开关的DC矩阵变换器,其每个电力开关在一个脉宽调制周期内的接通持续时间是由调制指数的d和q分量之间的关系控制的,所述调制指数的d和q分量是由电压命令与固定dq座标中表示的AC电源的瞬时电压之比确定的,做出其选择是基于在固定dq座标中表示的DC电力线电压分量之间的不等关系。还响应固定dq座标中表示的AC电力线电压分量的关系来进行开关选择。选择零向量以使共模电压最小化。

主权项

1.一种通过DC矩阵变换器控制DC负载与一组三相AC电力线之间的电流的方法，所述DC矩阵变换器包括：每个连接在所述AC电力线中相应的一根与所述DC矩阵变换器的第一个DC输出端之间的多个上部开关；以及每个连接在所述AC电力线中相应的一根与所述DC矩阵变换器的第二DC输出端之间的多个下部开关，所述方法包括：以这样的方式操作所述开关、使得每个开关在被操作而把所述AC电力线中相应一根连接到所述DC输出端的相关的特定的一个时、保持工作直至另一个开关已工作而把所述AC电力线之一连接到所述特定DC输出端，并且使得所述上部开关之一与所述下部开关之一被同时操作，所述开关被成对操作，每对包括与一根AC电力线相关的上部开关和与所述那根AC电力线不同的AC电力线相关的下部开关，并且所述开关还被成组操作，每组包括与同一AC电力线相关的上部开关和下部开关；提供电压命令信号V^*，后者表示由所述DC输出端提供给所述负载的电压；提供调制命令m^*，后者是所述电压命令信号V^*与固定d、q座标中所述AC电力线的电压的瞬时幅度V之比；以及提供同相调制命令分量mq＝m^*cosθ和正交调制命令分量md＝m^*sin θ；提供量 $m1=\sqrt{3}\mathrm{md}/2-\mathrm{mq}/2;$提供量 $m2=\sqrt{3}\mathrm{md}/2+\mathrm{mq}/2;$提供与所述AC电压线中给定的一根的相位一致的瞬时AC电力线电压在正交座标中的同相分量Vq和正交分量Vd，以及当时，如果Vq＞0则提供第一部分dα＝-m1而如果Vq＜0则提供dα＝-m1，并且如果Vq＞0则提供第二部分dβ＝m2而如果Vq＜0则提供dβ＝-m2；当时，如果Vq＞0则提供所述第一部分d α＝-m2而如果Vq＜0则提供dα＝m2，并且如果Vq＞0则提供所述第二部分dβ＝mq而如果Vq＜0则提供dβ＝-mq，以及当既非、也非时，如果Vq＞0则提供所述第一部分dα＝mq而如果Vq＜0则提供dα＝-mq，并且如果Vq＞0则提供所述第二部分dβ＝-m1而如果Vq＜0则提供dβ＝-m1，以及在与所述AC电源电压的周期相比要小些的调制周期的连续序列的每个周期中，在所述周期的所述第一部分dα期间操作所述开关中的第一对开关，在所述周期的所述第二部分dβ期间操作所述开关中的第二对开关，并且在所述周期的其余部分期间操作一组开关。