矩陣變流器是一種新型的直接交一交變換結構,它採用了與相控直接交—-交變換一樣的基本思路。用輸入電壓的切片組合來擬合所需要的輸出電壓,因此在拓撲結構上兩者有類似之處。
基本介紹
- 中文名:矩陣變流器
- 外文名:Matrix converter
- 學科:電力工程
- 領域:工程技術
- 範圍:能源
- 釋義:一種新型的直接交一交變換結構
簡介,工作原理,優點,電路結構,
簡介
矩陣變流器是一種新型的直接交一交變換結構,它採用了與相控直接交—-交變換一樣的基本思路。用輸入電壓的切片組合來擬合所需要的輸出電壓,因此在拓撲結構上兩者有類似之處。
工作原理
區別於相控直接交—-交變換,矩陣變流器使用全控雙向功率開關和PWM控制,在高得多的開關頻率上工作。實時切片組合輸入電壓得到所需輸出電壓瞬時值,理論上能夠得到任意頻率輸出,突破了周波變流器遭遇的種種局限。其典型電路結構如圖所示。
優點
直觀上容易理解,矩陣變流器具有以下明顯優點:不存在直流中間環節,因此省去了笨重直流濾波電抗器或壽命較短的直流濾波電解電容器;具有高的功率因數,矩陣變流器採用PWM控制,不僅可以得到正弦波輸出,而且還可以控制輸入電流以及功率因數;能量可雙向流動,可以實現4象限運行;不通過中間直流環節而直接實現變換。電流迴路通過輸入與輸出之間串聯的開關器件的數目可能減少,從而提高了變換效率。
電路結構
矩陣變換具有比較複雜的電路結構。以圖b所示的典型三相輸入三相輸出裝置為例(圖中未畫出輸入輸出濾波器),這是義大利學者Venturini最先提出的。也是矩陣變換的肇始。其雙向全控功率開呈現3×3的矩陣形式。其PWM控制也採用3×3矩陣表達推導,這是矩陣變流器名稱的由來。