重大電力電子第4章-資料下載頁(yè)
2025-04-30 12:24本頁(yè)面
【正文】 所有的陰影部分 – 理論上所構(gòu)造的 uu的頻率可不受限制 – 但如 uu必須為正弦波 ， 則其最大幅值僅為輸入相電壓 ua幅值的 ?利用三相線電壓 – 用圖 428a中第一行和第二行的 6個(gè)開關(guān)共同作用來(lái)構(gòu)造輸出線電壓 uuv 矩陣式變頻電路 – 可利用圖 429c中 6個(gè)線電壓包絡(luò)線中所有的陰影部分 – 當(dāng) uuv必須為正弦波時(shí) ， 最大幅值就可達(dá)到輸入線電壓幅值的 – 正弦波輸出條件下矩陣式變頻電路理論上最大的輸出輸入電壓比 圖 429 構(gòu)造輸出電壓時(shí)可利用的輸入電壓部分 a) 單相輸入 b) 三相輸入構(gòu)造輸出相電壓 c) 三相輸出構(gòu)造輸出線電壓 a ) b ) c )UmU1 mU1 m23Um12矩陣式變頻電路 以相電壓輸出方式為例分析矩陣式交交變頻電路的控制 利用對(duì)開關(guān) S1 S12和 S13的控制構(gòu)造輸出電壓 uu 為防止輸入電源短路 ， 任何時(shí)刻只能有一個(gè)開關(guān)接通 負(fù)載一般是阻感負(fù)載 ， 負(fù)載電流具有電流源性質(zhì) ， 為使負(fù)載不開路 ， 任一時(shí)刻必須有一個(gè)開關(guān)接通 u相輸出電壓 uu和各相輸入電壓的關(guān)系為 (425) 式中 s1 s12和 s13——一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)開關(guān) S1 S1 S13的導(dǎo)通占空比 (426) cbau uuuu 131211 sss ??=1131211 =?? sss矩陣式變頻電路 對(duì)于三相有 ????????????????????=??????????cbawvuuuuuuu333231232221131211sssssssss (427) 可縮寫為 uo=s ui (428) ? ?Twvu uuu= ? ?Tcba uuu=??????????=333231232221311211sssssssss 式中 uo ,ui , s s稱為 調(diào)制矩陣 ， s矩陣中各元素確定后，輸入電流ia、 ib、 ic和輸出電流 iu、 iv、 iw的關(guān)系也就確定了 ????????????????????=??????????=wvucbaiiiiii332313322212312111isssssssssi (429)(430) 式中 ， ii io ? ?Tcba iii= ? ?Twvu iii= 式 (427)、 (429)是 矩陣式變頻電路的基本輸入輸出關(guān)系式 矩陣式變頻電路 對(duì)實(shí)際系統(tǒng)來(lái)說(shuō) ， 輸入電壓和所需要的輸出電流是已知的 。 設(shè)為 (431) 式中 Uim、 Iom—— 輸入電壓和輸出電流的幅值； ?i、 ?o—— 輸入電壓和輸出電流的角頻率； jo ——相應(yīng)于輸出頻率的負(fù)載阻抗角。 ??????????????????????????????=??????????34c o s32c o sc o siimiimiim?????tUtUtUuuucba? ???????????????????????????????=??????????ooomooomooom34c o s32c o sc o sj??j??j?tItItIiiiwvu矩陣式變頻電路 (432) 變頻電路希望的輸出電壓和輸入電流分別為 (433) (434) 式中 Uom、 Iim——輸出電壓和輸入電流的幅值； ji ——輸入電流滯后于電壓的相位角 ??????????????????????????????=??????????34c o s32c o sc o soomoomoomwvu?????tUtUtUuuu? ???????????????????????????????=??????????iiimiiimiiim34c o s32c o sc o sj??j??j?tItItIiiicba矩陣式變頻電路 當(dāng)期望的輸入功率因數(shù)為 1時(shí) ， ji =0。 把式 (431)~式 (434)代入式 (427)和式 (429)， 可得 (435) (436) 如能求得滿足式 (435)和式 (436)的 s， 就可得到希望的輸出電壓和輸入電流 =??????????????????????????????34c o s32c o sc o soomoomoom?????tUtUtU??????????????????????????????34c o s32c o sc o siimiimiim?????tUtUtU? ?=??????????????????????????????34c o s32c o sc o siimiimiim?????tItItI ? ???????????????????????????????ooomooomooom34c o s32c o sc o sj??j??j?tItItI矩陣式變頻電路 要使矩陣式變頻電路能夠很好地工作 ， 需解決的兩個(gè)基本問(wèn)題 如何求取理想的調(diào)制矩陣 s 開關(guān)切換時(shí)如何實(shí)現(xiàn)既無(wú)交疊又無(wú)死區(qū) 現(xiàn)狀 尚未進(jìn)入實(shí)用化 ， 主要原因： 所用的開關(guān)器件為 18個(gè) ， 電路結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ， 成本較高 ， 控制方法還不算成熟 輸出輸入最大電壓比只有 ，用于交流電機(jī)調(diào)速時(shí)輸出電壓偏低 矩陣式變頻電路 十分突出的 優(yōu)點(diǎn) ： 有十分理想的電氣性能 和目前廣泛應(yīng)用的交直交變頻電路相比 ， 雖多用了 6個(gè)開關(guān)器件 ， 卻省去了直流側(cè)大電容 ， 將使體積減小 ， 且容易實(shí)現(xiàn)集成化和功率模塊化 在器件制造技術(shù)飛速進(jìn)步和計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的今天 ， 矩陣式變頻電路將有很好的發(fā)展前景 矩陣式變頻電路 本章小結(jié) 本章的要點(diǎn)如下： (1) 交流 —交流變流電路的分類及其基本概念； (2) 單相交流調(diào)壓電路的電路構(gòu)成 ， 在電阻負(fù)載和阻感負(fù)載 時(shí)的工作原理和電路特性； (3) 三相交流調(diào)壓電路的基本構(gòu)成和基本工作原理； (4) 交流調(diào)功電路和交流電力電子開關(guān)的基本概念； (5) 晶閘管相位控制交交變頻電路的電路構(gòu)成 、 工作原理和 輸入輸出特性； (6) 各種交流 —交流變流電路的主要應(yīng)用 ； (7) 矩陣式交交變頻電路的基本概念 。 第 4章
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