Силовая электроника - матричные преобразователи

Матричный преобразователь определяется как преобразователь с одной ступенью преобразования. В нем используется двунаправленный управляемый переключатель для автоматического преобразования мощности переменного тока в переменный. Он представляет собой альтернативу выпрямителю напряжения PWM (двусторонний).

Матричные преобразователи характеризуются синусоидальными формами сигналов, которые показывают частоты переключения входа и выхода. Двунаправленные переключатели позволяют иметь регулируемый вход коэффициента мощности. Кроме того, отсутствие звеньев постоянного тока обеспечивает компактную конструкцию. Обратной стороной матричных преобразователей является отсутствие двусторонних переключателей, которые полностью управляются и могут работать на высоких частотах. Отношение выходного напряжения к входному напряжению ограничено.

Есть три метода управления преобразователем матриц:

  • Модуляция пространственного вектора
  • Широтно-импульсная модуляция
  • Вентури - анализ передачи функций

Схема преобразователя матрицы

На приведенной ниже схеме показан однофазный матричный преобразователь.

Он содержит четыре двунаправленных переключателя, каждый из которых может проводить как прямое блокирование, так и обратное напряжение.

Модуляция пространственного вектора (SVM)

SVM - это метод алгоритма, используемый для управления ШИМ. Он создает сигналы переменного тока, которые приводят в движение двигатели переменного тока с различной скоростью. В случае трехфазного инвертора, питающегося постоянным током, три его основных вывода на выходе подключены к трехфазному двигателю.

Переключатели находятся под контролем, чтобы гарантировать, что никакие два переключателя на одной ноге не включены одновременно. Одновременное состояние ВКЛ может привести к короткому замыканию источника постоянного тока. Это приводит к восьми векторам переключения, два из которых равны нулю, а шесть являются активными векторами переключения.