矩阵式转换器（十二）：假想间接方式的控制方法

　　假想间接方式的控制方法

 

图5　假想间接方式示意图

　　在假想间接方式下，假定在3相交流输入与3相交流输出之间存在直流电压。也就是说，整流器与逆变器主电路通过直流电压相连的电路构成。求出整流器以及构成主电路6个开关元件各自的占空比，最后转换成9个开关元件的占空比，由此即可对图1所示的矩阵式转换器进行控制。准备一个假想的直流电压的好处是，可将输入电流控制与输出电压控制区分开来进行探讨。输入电流的控制由整流器负责，输出电压的控制由主电路负责。另外，该示意图与上一章介绍的间接矩阵式转换器的电路构成完全相同。(点击放大)

　　如上所述，假想间接方式是将矩阵式转换器分成输入部分的整流器以及输出部分的主电路来考虑的(图5)。不过，以往的再生转换器*所采用的PWM整流器为电压型，而此次为电流型。熟悉电压型的技术人员须注意两者的差异。

　　*再生转换器：普通逆变器的输入部分使用的PWM整流器的别名。

　　图5的电路结构与上一章介绍的间接矩阵式转换器相同。因此，假想间接方式可直接应用于构成间接矩阵式转换器的各开关元件的控制。在本文中，将介绍基于笔者与他人提出的控制方式参考文献2)。

　　参看文献2) 伊东等人，“采用载波对比方式的假想AC/DC/AC转换方式下的矩阵式转换器控制法”，同上，Vol.124，No.5，pp.457-463，2004年.

　　首先求整流器占空比

　　整流器的作用在于，利用3相交流输入电压生成所需的直流电压，同时对输入电流进行控制，使其呈正弦波状。如果以3相交流输入电压的中点(零电位)为基准，将正负直流电压分别设为edcp、edcn，则可用公式(10)来表示。

 

　　为了防止整流器的短路，各开关元件的占空比必须満足以下条件。

 

　　输入电流与直流电流idc的关系可用公式(12)来表示。

 

　　公式(12)的1和-1表示直流电流的正极和负极。在此必须注意的是，由于直流电流的大小完全取决于输出功率，因此，整流器只对输入电流的波形进行控制。

　　假想间接方式与AC直接方式一样，也将电压值的负绝对值较大的区域定义为X，正绝对值较大的区域定义为Y。为了尽可能地增加直流电压，并且将输入电流控制为正弦波状，需要在这2个区域应用以下规则。