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基于DSP的矩阵变换器空间矢量控制
 
慧聪网   2005年12月28日8时21分      

    摘要:矩阵式变换器是一种具有优良的输入输出特性的新型交—交变换器,从等效的交—直—交变换的空间矢量调制出发,提出了一种基于DSP-TMS320LF2407A的控制方案,同时用DSP+PLD的方案完成了安全换流,简化了控制系统,提高了控制系统的可靠性。

    关键词:交—交变换;矩阵变换器;换流  

1    引言

    矩阵式变换器是一种具有优良的输入输出特性的新型交—交变换器。它允许频率单级变换,无需大容量的贮能元件如大电容,可使输入电流正弦,输入功率因数达到0.99以上,并可自由调节,且与负载的功率因数无关,输出电压正弦,输出频率及电压可调,输出频率可高于、低于输入频率,特别是其功率可双向流动,具有四象限运行能力。本文在矩阵变换器的空间矢量控制基础上,给出了一种基与DSP+PLD的方案,实验证明此方案可以提高高频大电流下换流的可靠性,简化了控制系统。

2    矩阵式变换器的空间矢量调制

    一个用于实现交—交变换的矩阵式变换器如图1所示。它可以用一个虚拟的整流器和一个虚拟的逆变器构成的等效交—直—交结构来代替,如图2所示。采用这样的等效结构可以充分利用已有成熟的交—直—交变换中的PWM控制技术,并 可 通 过 开 关 函 数 分 析 出 实 际 矩 阵 式 变 换 器 的 开 关 控 制 规 律 。

    分 析 图1和 图 2时 , 首 先 要 定 义 开 关 函 数 。

图1    矩阵变换器结构

图2    等效交—直—交结构

    对于图2的等效交—直—交结构,j∈{a,b,c,A,B,C,},k∈{P,N}。按照输入电压不能被短路,输出电路不能突然开路的原则,虚拟整流器同一直流母线P或N上的开关必须有一个且只能有一个处于导通状态,即

    Sak+Sbk+Sck=1,k∈{P,N}    (1)

    而虚拟逆变器同一输出相A,B或C上必须有一个而且只能有一个开关导通,即

    SjP+SjN=1,j∈{A,B,C,}    (2)

    对于图1的矩阵式变换器实际结构,j∈{A,B,C,},k∈{a,b,c}。按照输入电压不能被短路,输出电路不能突然开路的原则,每一输出相只能连至且必须连至一个输入相,开关函数须满足

    Sja+Sjb+Sjc=1,j∈{A,B,C,}    (3)

 
作者:王勇 吕征宇 汪槱生 
 
 
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[热门关键词]:DSP 变换器 
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