[发明专利]一种中频下双级矩阵变换器的前馈控制方法

摘要

一种中频下双级矩阵变换器的前馈控制方法，包括采样电路对双级矩阵变换器的三相输入电压进行采样，通过消除共模误差方法计算得到整流级开关占空比1，查表得到校正前三相输入电压相位1，进行前馈校正，得到校正后三相输入电压相位2，查表得到校正后的整流级开关占空比2；根据校正后的三相输入电压相位2进行前馈校正，得到校正后的逆变级第一次三相输入电压修正相位3和校正后的逆变级第二次三相输入电压修正相位4，查表得到逆变级第一次修正系数1和逆变级第二次修正系数2，计算得到逆变级开关占空比；根据整流级开关占空比2和逆变级开关占空比控制双级矩阵变换器的18个功率开关。

主权项

一种中频下双级矩阵变换器的前馈控制方法，其特征在于实现步骤如下：第一步，对双级矩阵变换器的a相、b相和c相三相输入电压进行采样，得到a相、b相和c相三个采样电压分别为Va、Vb和Vc，利用所述三个采样电压计算校正前消除共模误差后的整流级开关占空比d1； d 1 = - 2 V b - V a - V c 2 V a - V b - V c - - - ( 1 ) 其中：Va、Vb和Vc分别为对a相、b相和c相进行采样所得的三个采样电压；第二步，根据d1，利用公式(2)得到校正前三相输入电压相位θ1； θ 1 = arctan 1 - 2 d 1 3 - - - ( 2 ) 第三步，根据过零点采样电路计算当前三相输入电压频率f＝1/t，t为过零点采样电路的a相相邻两次采样时间间隔；第四步，根据校正前三相输入电压相位θ1和当前三相输入电压频率f利用公式(3)进行前馈校正，得到校正后三相输入电压相位θ2；θ2＝θ1+0.5×2πfTs         (3)其中：Ts为脉宽调制周期；第五步，根据校正后的三相输入电压相位θ2，利用公式(4)计算得到校正后的整流级开关占空比d2； d 2 = - cos ( θ 2 - 2 π / 3 ) cos θ 2 - - - ( 4 ) 第六步，根据校正后的三相输入电压相位θ2，利用公式(5)计算得到校正后的逆变级第一次三相输入电压修正相位θ3和校正后的逆变级第二次三相输入电压修正相位θ4； θ 3 = θ 2 - 0.5 × 2 πf T s + 0.5 × 2 πf d 2 T s θ 4 = θ 2 + 0.5 × 2 πf T s - 0.5 × 2 πf ( 1 - d 2 ) T s - - - ( 5 ) 其中：Ts为脉宽调制周期；第七步，根据校正后的逆变级第一次三相输入电压修正相位θ3和校正后的逆变级第二次三相输入电压修正相位θ4，计算得到逆变级两次修正系数cosθ3和cosθ4；第八步，根据逆变级两次修正系数cosθ3和cosθ4，及已知输出电压矢量相位θ，利用公式(6)和公式(7)得到逆变级两次开关占空比d3和d4； d 3 = sin ( π / 3 - θ ) cos θ 3 sin θ cos θ 3 1 - sin ( π / 3 - θ ) cos θ 3 - sin θ cos θ 3 - - - ( 6 ) d 4 = sin ( π / 3 - θ ) cos θ 4 sin θ cos θ 4 1 - sin ( π / 3 - θ ) cos θ 4 - sin θ cos θ 4 - - - ( 7 ) 第九步，重复上述第一步～第八步完成每个脉宽调制周期的整流级和逆变级18个开关的占空比计算，并根据整流级开关占空比d2和逆变级两次开关占空比d3和d4控制双级矩阵变换器的18个功率开关。