[發(fā)明專利]一種中頻下雙級矩陣變換器的前饋控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010231440.X
• 申請日: 2010-07-14
• 公開（公告）號: CN101951166A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設計）人: 肖鯤;王莉娜
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

技術領域

本發(fā)明涉及一種中頻電源下雙級矩陣變換器脈寬調(diào)制的前饋補償控制方法，適用于航空中頻電源下的雙級矩陣變換器控制。

背景技術

雙級矩陣變換器不僅具有常規(guī)矩陣變換器輸入電流正弦、功率因數(shù)可控、體積緊湊(無工作壽命有限的直流側(cè)大電容)和能量可雙向流動等優(yōu)點，同時能夠?qū)崿F(xiàn)整流級的零電流開關，在一定的條件下減少功率器件的個數(shù)。雙級矩陣變換器的上述優(yōu)點，恰恰滿足航空設備對體積、重量、壽命和諧波質(zhì)量的高要求，是航空功率變換器一種非常理想的選擇。

航空中頻電源系統(tǒng)額定頻率為400赫茲或360赫茲～800赫茲，是未來多電全電飛機的發(fā)展方向。與地面工頻電網(wǎng)50/60赫茲電源頻率相比，航空中頻電源系統(tǒng)頻率大大提高。目前，雙級矩陣變換器的研究多針對地面低頻電網(wǎng)的調(diào)制策略和相關問題，然而雙級矩陣變換器應用于航空中頻電源系統(tǒng)，傳統(tǒng)的調(diào)制策略將面臨新的問題。脈寬調(diào)制(PWM)算法是假定調(diào)制頻率遠遠大于輸入側(cè)電壓頻率時，認為PWM周期內(nèi)電壓恒定不變。然而以400赫茲對地面電網(wǎng)的50赫茲頻率計算，飛機電源頻率提高約8倍，PWM周期受功率開關器件限制，不能大幅度提高，這樣一來不能認為PWM周期內(nèi)的輸入電壓為恒定值，必須對PWM整流級占空比的計算時刻和逆變級修正系數(shù)進行校正，才能使雙級矩陣變換器應用在飛機中頻。

目前，國內(nèi)外尚未有關于對PWM整流級占空比的計算時刻和逆變級修正系數(shù)進行校正的文獻報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的解決問題：克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種中頻下雙級矩陣變換器的前饋控制方法，該方法對相位誤差進行補償，使直流側(cè)的輸出波形不產(chǎn)生相位延遲，同時改善輸出波形。

本發(fā)明的技術解決方案：一種中頻下雙級矩陣變換器的前饋控制方法，實現(xiàn)步驟如下：

第一步，對雙級矩陣變換器的三相輸入電壓進行采樣，得到三個采樣電壓V_a、V_b和V_c，利用所述三個采樣電壓計算校正前消除共模誤差后的整流級開關占空比d₁；

d1=-2Vb-Va-Vc2Va-Vb-Vc---(1)]]>

其中：V_a、V_b和V_c分別為對a相、b相和c相進行采樣所得的三個采樣電壓；

第二步，根據(jù)d₁，利用公式(2)得到校正前三相輸入電壓相位θ₁；

θ1=arctan1-2d13---(2)]]>

第三步，根據(jù)過零點采樣電路計算當前三相輸入電壓頻率f＝1/t，t為過零點采樣電路的a相相鄰兩次采樣時間間隔；