[发明专利]一种单级式三相四桥臂矩阵变换器的控制实现方法

摘要

本发明公开了一种单级式三相四桥臂矩阵变换器的控制实现方法，属于矩阵变换器控制领域。该方法是基于双线电压合成控制方法，对第四桥臂采取单独控制，在每个采样调制周期内，通过调整矩阵变换器中各开关器件的占空比，使第四桥臂输出电压的平均值与前三桥臂的共模电压平均值相同。本发明方法无需复杂的计算和大量的查找表操作，有利于硬件实现，具有较高的实用价值。

主权项

1.一种单级式三相四桥臂矩阵变换器的控制实现方法，其特征在于：该方法包括如下内容：对变换器的前三个桥臂(A、B、C)采用双线电压合成控制方法直接利用输入电源的线电压，合成所需的前三个桥臂输出电压，即前三相输出电压u_A、u_B、u_C；对第四桥臂(N)单独控制，使各桥臂输出电压的平均值满足如下关系：<uN(t)>Ts=13(<uA(t)>Ts+<uB(t)>Ts+<uC(t)>Ts)---(1)]]>式(1)中：u_N为第四桥臂输出电压，即第四相输出电压；令x＝u_N，u_A，u_B，u_C，表示变量x在采样调制周期T_s内的平均值，τ为积分变量；基于双线电压合成控制方法，设三相输入电压前三相输出期望电压计算第四桥臂输出期望电压：uN*(t)=13Σj=A,B,CΣi=a,b,cdjiui(t)=um1(t)-un1*(t)---(2)]]>式(2)中：d_ji表示连接输入i相和输出j相的双向开关管的占空比，下同；u_m1表示输入电压绝对值最大相的电压；u_n1^*表示前三相输出电压中与u_m1同极性最大相的期望电压；从而，式(1)转化为如下方程及不等式组的求解：dNaua+dNbub+dNcuc=um1-un1*dNa+dNb+dNc<1dNa,dNb,dNc∈R+---(3)]]>式(3)中的R⁺表示正数，对式(3)求解，将双线电压合成控制方法与式(3)的解相结合，即实现变换器三相四线制交流电压输出。