矩阵变换器双空间矢量控制法的仿真研究

闫雪奎 ，郭 燚，王永康

（上海海事大学 物流工程学院 ，上海201306）

0 引 言

目前，通用的电压型交－直－交变频器应用较为广泛，但因其含有中间直流环节，直流部分的电感和电容导致其体积变大，并且谐波电流也对电网中其它用电设备产生了不利的影响。矩阵变换器很好地解决了上述问题，它不含中间直流环节，无大电感和电容，结构紧凑体积减小；输入侧电流谐波含量很少而接近正弦波，并且功率因数可调。矩阵变换器的诱人性能使其发展的前景变得广阔，对其进行研究也就具有十分重要的现实意义。

目前对矩阵变换器的研究方法主要有直接传递函数法、双空间矢量法、双电压法等多种调制方法，随着不同拓扑结构的出现，也将会出现更新颖有效的算法。

文献［1］中研究了基于直接传递函数法控制的原理，在MATLAB/Simulink平台上进行了仿真，并设计了相关的实验装置。但这种方法计算量太大，搭建的模型复杂，对于处理器要求较高，且最大的电压利用率只有50%。由文献［2］知，通过谐波注入法可以提高电压利用率。

文献［3］中对双电压法进行了仿真研究，这种方法也是一种直接计算的方法且计算相对简单。但不足之处是波形合成时可能出现不希望的某一相电压，从而对输出波形产生一定的影响，再者，相对于空间矢量脉宽调制的方法其控制算法的实现难度仍然较大。

文献［4］中指出，矩阵变换器在理论上可以等效为一个“虚拟整流器”和“虚拟逆变器”的串联电路模型，经典的空间矢量脉宽调制技术可以分别应用到这两个环节上，从而实现对矩阵变换器的调制。……