[发明专利]一种三相-五相矩阵变换器的双电压调制方法

摘要

本发明公开了一种三相‑五相矩阵变换器的双电压调制方法，根据双电压调制原理，把输入电压的周期划分为六个区间，输出电压的周期划分为二十个区间；在每个输入电压区间内选择两个最大且极性为正的线电压和零电压用来合成输出线电压；在每个输出电压区间内选择适当的四个极性为正的线电压作为被合成的输出线电压；根据输入电压和输出电压所在区间合理选择原点开关，构造开关调制函数式，求出相应的占空比函数，并对求得的占空比函数比较大小，确定功率开关的导通顺序。经仿真实验证明，本发明方法可使三相‑五相矩阵变换器具有良好的输入和输出特性，且THD较低。

主权项

1.一种三相‑五相矩阵变换器的双电压调制方法，其中，三相‑五相矩阵变换器由十五个功率开关组成，所述十五个功率开关将三相输入电压源与五相负载相连，其中任意一相负载通过其中三个功率开关与三相输入相连；其特征在于：根据双电压调制原理，把输入电压的周期划分为六个区间，输出电压的周期划分为二十个区间，在每个输入电压区间内选择两个绝对值最大的线电压和零电压用来合成输出线电压，所选输入线电压的极性随扇区的变化有所不同；根据所选择的输入线电压的不同，在每个输出电压区间内选择适当的四个极性与所选输入线电压对应的线电压作为被合成的输出线电压，根据输入电压和输出电压所在区间及所选线电压的特点合理选择原点开关，构造开关调制函数式，求出相应的占空比函数，并对求得的占空比函数比较大小，确定功率开关的导通顺序，调制策略在实施时根据不同的组合情况能够自动选择输入输出线电压的极性，根据不同情况开关调制函数式有如下2种：当时，调制函数为(1)式：占空比函数为(2)式：当时，调制函数为(3)式：占空比函数为(4)式：式中，和分别为不同条件下被合成的三相‑五相矩阵变换器的四个线电压期望值，和分别三相‑五相矩阵变换器输出相电压期望值，且输出相电压绝对值从大到小的相依次用U、V、W、X和Y表示，U,V,W,X,Y∈{A,B,C,D,E}；Δv_xy和Δv_xz分别为绝对值是中间值和最大值的输入线电压，Δv_xx为零电压，v_x、v_y和v_z为输入相电压，且x、y和z分别代表输入相电压绝对值最大、最小和中间的相，x,y,z∈{a,b,c}；T₁₁、T₁₂、T₁₀、T₂₁、T₂₂、T₂₀、T₃₁、T₃₂、T₃₀、T₄₁、T₄₂和T₄₀分别为控制输出线电压和或和与输入线电压Δv_xy、Δv_xz和Δv_xx相连的12个功率开关的导通时间；T_s为调制周期；k为常数，且V_im为输入相电压幅值；d₁、d₂、d₀、e₁、e₂、e₀、f₁、f₂、f₀、g₁、g₂和g₀为相应的占空比，且有(5)式