矩陣變換器基礎(chǔ)理論

目錄
前言
第1章　緒論　1
1.1　矩陣變換器的研究背景　1
1.2　矩陣變換器的發(fā)展概述　3
1.3　矩陣變換器的工業(yè)化進(jìn)程　10
1.4　本書(shū)主要內(nèi)容　12
參考文獻(xiàn)　12
第2章　矩陣變換器的基本原理與調(diào)制策略　23
2.1　矩陣變換器的基本原理　23
2.1.1　矩陣變換器基本拓?fù)洹?3
2.1.2　矩陣變換器數(shù)學(xué)描述　24
2.2　矩陣變換器的調(diào)制策略　27
2.2.1　虛擬整流-虛擬逆變思想　27
2.2.2　間接空間矢量調(diào)制策略　30
2.2.3　載波調(diào)制策略　34
2.2.4　數(shù)學(xué)構(gòu)造法　36
2.2.5　預(yù)測(cè)控制策略　41
2.3　雙級(jí)矩陣變換器的非線性分析和補(bǔ)償策略　44
2.3.1　非線性來(lái)源分析　45
2.3.2　修正的載波調(diào)制策略　48
2.3.3　分配因子選取策略　50
2.3.4　非線性補(bǔ)償　51
2.3.5　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　52
2.4　本章小結(jié)　54
參考文獻(xiàn)　55
第3章　輸入不平衡下的矩陣變換器調(diào)制和控制方法　57
3.1　輸入不平衡對(duì)系統(tǒng)的影響　57
3.2　基于數(shù)學(xué)構(gòu)造法的不平衡調(diào)制策略　59
3.2.1　調(diào)制策略Ⅰ　60
3.2.2　調(diào)制策略Ⅱ　61
3.2.3　調(diào)制策略Ⅲ　63
3.2.4　三種調(diào)制策略的比較　63
3.2.5　仿真驗(yàn)證　64
3.3　基于預(yù)測(cè)控制的不平衡控制策略　70
3.3.1　參考電網(wǎng)電流計(jì)算　71
3.3.2　輸入側(cè)電壓估計(jì)　72
3.3.3　FCS-MPC策略　73
3.3.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　74
3.4　本章小結(jié)　79
參考文獻(xiàn)　80
第4章　矩陣變換器電壓傳輸比特性及其提高方法　82
4.1　矩陣變換器電壓傳輸比特性分析　82
4.2　基于空間矢量的過(guò)調(diào)制策略　86
4.2.1　整流級(jí)調(diào)制　86
4.2.2　逆變級(jí)調(diào)制　87
4.2.3　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　92
4.3　基于預(yù)測(cè)控制的過(guò)調(diào)制策略　93
4.3.1　方案實(shí)施步驟　93
4.3.2　仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　94
4.4　其他提高電壓傳輸比的方案　100
4.4.1　反向功率運(yùn)行方案　100
4.4.2　改進(jìn)拓?fù)浞桨浮?01
4.5　本章小結(jié)　103
參考文獻(xiàn)　103
第5章　矩陣變換器共模電壓抑制方法　105
5.1　共模電壓產(chǎn)生機(jī)理　106
5.1.1　共模電壓對(duì)電機(jī)的影響　106
5.1.2　矩陣變換器的共模電壓分析　107
5.2　雙級(jí)矩陣變換器共模電壓抑制策略　110
5.2.1　改進(jìn)空間矢量調(diào)制策略Ⅰ　110
5.2.2　改進(jìn)空間矢量調(diào)制策略Ⅱ　111
5.3　單級(jí)矩陣變換器共模電壓抑制策略　114
5.3.1　旋轉(zhuǎn)矢量調(diào)制策略　114
5.3.2　基于預(yù)測(cè)控制的共模電壓抑制策略　118
5.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　121
5.5　本章小結(jié)　126
參考文獻(xiàn)　127
第6章　矩陣變換器輸入無(wú)功功率擴(kuò)展方法　129
6.1　矩陣變換器無(wú)功功率描述　129
6.2　單級(jí)矩陣變換器輸入無(wú)功功率擴(kuò)展方法　131
6.2.1　擴(kuò)展無(wú)功功率調(diào)制策略描述　132
6.2.2　擴(kuò)展無(wú)功功率調(diào)制策略的無(wú)功功率分析　136
6.2.3　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　139
6.3　雙級(jí)矩陣變換器輸入無(wú)功功率擴(kuò)展方法　142
6.3.1　傳統(tǒng)空間矢量調(diào)制策略的無(wú)功功率分析　142
6.3.2　擴(kuò)展無(wú)功功率調(diào)制策略原理　144
6.3.3　擴(kuò)展無(wú)功功率調(diào)制策略的無(wú)功功率控制能力分析　156
6.3.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　158
6.4　擴(kuò)大輸入無(wú)功功率的改進(jìn)雙級(jí)矩陣變換器　160
6.4.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及運(yùn)行機(jī)理　161
6.4.2　調(diào)制策略及無(wú)功分析　163
6.4.3　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　169
6.5　本章小結(jié)　172
參考文獻(xiàn)　173
第7章　矩陣變換器系統(tǒng)穩(wěn)定性分析及穩(wěn)定化方法　174
7.1　穩(wěn)定性問(wèn)題分析　175
7.1.1　矩陣變換器系統(tǒng)建模　175
7.1.2　開(kāi)環(huán)調(diào)制　176
7.1.3　閉環(huán)調(diào)制　177
7.2　基于構(gòu)造的穩(wěn)定化方法　178
7.2.1　不穩(wěn)定性根源分析　179
7.2.2　電動(dòng)模式下的構(gòu)造法　181
7.2.3　發(fā)電模式下的構(gòu)造法　185
7.2.4　兼顧兩種模式的構(gòu)造法　186
7.2.5　從構(gòu)造觀點(diǎn)看已有方法　188
7.3　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　190
7.4　本章小結(jié)　192
參考文獻(xiàn)　192
第8章　混合有源三次諧波注入型矩陣變換器　194
8.1　SWISS矩陣變換器　194
8.1.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　194
8.1.2　工作原理　195
8.1.3　調(diào)制策略　198
8.1.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　202
8.2　H3I矩陣變換器　205
8.2.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　205
8.2.2　工作原理　206
8.2.3　調(diào)制策略　207
8.2.4　三次諧波注入電路的設(shè)計(jì)與控制　211
8.2.5　輸入輸出特性分析　219
8.2.6　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　223
8.3　三電平T型間接矩陣變換器　226
8.3.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　226
8.3.2　調(diào)制策略　227
8.3.3　中性點(diǎn)電位平衡控制　231
8.3.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　234
8.3.5　3LT2IMC與H3I矩陣變換器的對(duì)比　236
8.4　三電平三次諧波注入型矩陣變換器　240
8.4.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　240
8.4.2　調(diào)制策略　241
8.4.3　中性點(diǎn)電壓平衡控制　243
8.4.4　輸入側(cè)電流分析　245
8.4.5　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　246
8.5　基于H3I矩陣變換器的多驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)　251
8.5.1　工作原理　251
8.5.2　協(xié)同控制下的DPWM策略　252
8.5.3　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　255
8.6　本章小結(jié)　260
參考文獻(xiàn)　261
第9章　中高壓多電平矩陣變換器　263
9.1　中高壓矩陣變換器概述　263
9.2　二極管箝位型多電平矩陣變換器　266
9.2.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　266
9.2.2　載波調(diào)制策略　267
9.2.3　輸入側(cè)電流分析　269
9.2.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　271
9.3　多模塊矩陣變換器　275
9.3.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　275
9.3.2　基于數(shù)學(xué)構(gòu)造法的調(diào)制策略　276
9.3.3　載波調(diào)制策略　288
9.3.4　實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證　296
9.4　本章小結(jié)　306
參考文獻(xiàn)　307
第10章　其他衍生類矩陣變換器及其應(yīng)用　309
10.1　三相-五相單級(jí)矩陣變換器　309
10.1.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　309
10.1.2　基于數(shù)學(xué)構(gòu)造法的調(diào)制策略　309
10.1.3　仿真驗(yàn)證　316
10.2　三相-五相雙級(jí)矩陣變換器　317
10.2.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)　317
10.2.2　載波調(diào)制策略及其共模電壓分析　317
10.2.3　基于載波調(diào)制的共模電壓抑制策略　320
10.2.4　仿真驗(yàn)證　323
10.3　雙級(jí)四腳矩陣變換器　325
10.3.1　拓?fù)浼盎菊{(diào)制策略　325
10.3.2　基于馬爾可夫鏈的優(yōu)化隨機(jī)載波調(diào)制策略　327
10.3.3　閉環(huán)控制策略　331
10.3.4　仿真驗(yàn)證　337
10.4　基于逆疏松矩陣變換器的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)　346
10.4.1　系統(tǒng)配置　346
10.4.2　網(wǎng)側(cè)穩(wěn)態(tài)潮流分析　346
10.4.3　無(wú)風(fēng)速檢測(cè)MPPT　348
10.4.4　系統(tǒng)控制　349
10.4.5　仿真驗(yàn)證　351
10.5　本章小結(jié)　353
參考文獻(xiàn)　354