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1、浏览次数：约浏览次数：约51次次 矩阵变换器(Matrix Converter,简称 MC)是一种直接变换型的交流-交流电力变换装置,9 个双向开关排成 3 行 3 列矩阵故称为矩阵变换器.目前尚无独立的双向开关需用单向开关组合实现.由 9 个开关在开关周期内的占空比组成的 3 行 3 列矩阵称为开关调制矩阵它决定着矩阵变换器的变换关系。具有很多优于传统交流电力变换装置的特性。 目录目录矩阵变换器的概述矩阵变换器的拓扑结构矩阵变换器的关键技术矩阵变换器的优点矩阵变换器的运用前景矩阵变换器的概述矩阵变换器的概述 矩阵变换器作为一种具有优良控制性能和发展前途的新型变频电源。它的研究工作在国内外引起
2、了广泛的重视，己经取得了较大的成果。虽然矩阵式变换器依然存在很多的问题有待进一步解决如输出电压传输比低是矩阵变换器存在的主要缺点；如 IGBT成本较高、控制电路较复杂，适合用于大功率的应用场合。然而，矩阵变换器可以在变频调速中的应用研究既可产生节能的重大经济效益，又避免了因谐波污染带来电力系统环保问题，是一种“绿色”的变换器。随着研究的不断深入，电力电子器件和应用技术以及微机控制技术的发展，控制理论的日益完善，成本的不断降低，必将以其独特的优点在未来产品化方面形成优势，日益接近实用化。 矩阵变换器的拓扑结构矩阵变换器的拓扑结构 矩阵变换器最初提出时指的是 M 相输入变换到 N 相输出的一般化结
3、构，因此曾被称为通用变换器。根据 M、N 取值的不同及输入输出端电源性质的不同，人们提出了许多拓扑结构1、由三相交流变换到两组直流，或者一组可变换极性的直流；2、从三相交流变换到单相交流；3、从单一直流变换到三相交流，也就是通常所说的逆变器；4、由交流三相变换到交流三相，它的输入输出端之间采用双向开关互相连接，即 9 开关矩阵变换器，它是研究得最多的一种拓扑；5、由交流三相变换到交流三相，但输入输出端之间采用 3 个全控桥进行连接，称为电压源型矩阵变换器。它的结构比 9 开关矩阵变换器复杂，但性能更优。矩阵变换器的关键技术矩阵变换器的关键技术 1、主回路的拓扑结构；2、安全换流技术；3、调制策
4、略和保护电路设计；矩阵变换器的优点矩阵变换器的优点 1、输出电压幅值和频率可独立控制，输出频率可以高于、低于输入频率，理论上可以达到任意值；2、在某些控制规律下，输入功率因数角能够灵活调节达到 0.99 以上，并可自由调节，可超前、滞后或调至接近于单位功率因数角；3、采用四象限开关，可以实现能量双向流动；4、没有中间储能环节，结构紧凑，效率高；5、输入电流波形好，无低次谐波；6、具有较强的可控性；矩阵变换器的运用前景矩阵变换器的运用前景 1、应用于转速较低的传动系统矩阵变换器的电压传输比受到一定限制，在输出频率较高时会出现输出电压不足的现象，不太适合调速范围较高的场合；它不需要更换电解电容的，
5、因而可以在低频大功率变频调速系统中长时间可靠工作。2、作为电源产品与目前的电源产品相比，矩阵变换器有一定优越性，如功率因数高、无中间储能环节、结构紧凑寿命长，在这方面，矩阵式变换器的研究有良好的市场前景。3、用于高压大功率变换在需要高压的场合，可以将矩阵式变换器串联使用，达到高压大功率输出的目的。4、用于功率因数校正由于矩阵式变换器的输入功率因数可以任意调节，其调制策略和实现技术在某些场合可以用于校正电路的功率因数。由于它具有柔性变换能力，可以作为一种通用的电力变换器来实现电力变压器的某些性能，作为无功补偿器来提高电网利用率。矩阵变换器在风力发电、热电机组直流电源、感应电动机调速、电力系统应用（如统一潮流控制器 UPFC）以其优越的性能都可以做些可行的应用研究
