第 33 卷 第 2 期 上海师范大学学报(自然科学版) Vol.33,No.2
2 0 0 4 年 6 月 Journal of Shanghai N orm al U niversity( N atural S ciences) Jun.2004
一种新型矩阵式可控整流器的研究
蔡 文
1
,龚幼民
2
(1. 上海师范大学 机械与电子信息工程学院,上海奉贤 201418; 2. 上海大学 机电工程及自动化学院,上海 200072 )
摘 要: 基于三相-三相矩阵式电力变换器的拓扑与开关函数,建立了一种三相可控整流器的变
换拓扑和开关函数矩阵,理论分析与仿真分析了该整流器的变换性能.结果表明该整流器具有宽
范围输出电压调节能力、输入电流零位移和能量的双向流动等优点.
关键词: 矩阵式电力变换;三相可控整流器;开关函数矩阵;可调输出电压
中图分类号:
TM 46
文献标识码:
A
文章编号:
1000-5137(2004)02-0047-06
0 引 言
收稿日期:2003-09-03
基金项目: 台达电力电子科教发展基金;上海师范大学青年教师基金(DQL315).
作者简介: 蔡文(1971-) ,女,上海师范大学机械与电子信息工程学院电气工程系讲师;龚幼民(1939-),男,上海大学
机电工程及自动化学院教授,博士生导师.
自从 1971 年 PELLY B R,1976 年 G YU GY I L 与 PELLY B R 首先提出强迫换流的矩阵式电力变换器
(m atrix converter 以下简称 M C)概念和电路拓扑以来,M C 以其特有的优点,诸如输入和输出电流都是正弦
波;输入功率因数可控;带任何负载时都能使功率因数为 1.0,可获得工频上下任意可控的输出频率、能量
传输可逆等,而倍受人们的青睐.M C 本身就是一种柔性的通用的电力变换器,它的变换思想与拓扑经过演
化之后,即可以演化出多种现有或新型电力变换器
[2-5]
.本文提出一种由三相-三相矩阵式电力变换器演化
的可控整流器,该整流器具有 M C 的优点,例如输出直流电压宽范围可调、正弦波形的输入电流零位移、能
量双向流动等.
1 矩阵式可控整流器的工作原理
1.1 电路拓扑
三相-三相 M C 的典型拓扑见图 1, V
a
,V
b
,V
c
为三相对称输入电压,V
A
,V
B
,V
C
为期望的三相对称输出
电压.由它可引伸出图 2 ～5 所示的几种 A C /D C 电路拓扑
[3]
,每种拓扑结构各具特点.
(1)三相交流输入单路直流输出,拓扑中采用双向可控开关(图 2),是一种三相可控整流电路,具有电
能双向流动能力.
(2)三相交流输入单路直流输出(图 3),是一种典型三相可控整流电路,无抽头,不具备发电能力.
(3)三相交流输入三路直流输出(图 4),是一种三相可控整流电路,带抽头,该电路即三相/三相 M C
拓扑,具有电能双向流动能力.
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