一种三相-单相矩阵变换器的容错控制方法技术

本发明专利技术公开一种三相‑单相矩阵变换器的容错控制方法，该方法在BUCK型三相‑单相矩阵变换器(3‑1MC)开关元件发生短路故障时，利用快速熔断器将对应桥臂转换为开路故障；在开关元件发生开路故障时，对该桥臂进行故障隔离，通过双向晶闸管接入中线进行系统重构，通过调制策略设计，实现输出电压稳定，同时对解耦电感根据故障相不同选择去除电感、脉动功率解耦和电流解耦三种不同模态，从而实现了降低容错控制工况下输入电流谐波含量的控制效果。

A fault tolerant control method for three phase single phase matrix converter

The invention discloses a three-phase single-phase matrix converter fault tolerant control method, the method in the BUCK type three-phase single-phase matrix converter (3 1MC) switching element when a short circuit fault occurs by rapid fuse the corresponding bridge arm into the open circuit fault occurs in the switching element; the open circuit fault, fault isolation the bridge arm, to reconstruct the system through the bidirectional thyristor access line, through the modulation strategy design, to achieve stable output voltage, the decoupling inductance according to different fault phase selection to remove inductance, pulsating power decoupling and current decoupling of three different modes, to reduce the current harmonics of input control effect under the condition of fault tolerant control.

【技术实现步骤摘要】
一种三相-单相矩阵变换器的容错控制方法
本专利技术涉及一种三相-单相矩阵变换器，特别涉及一种含有功率补偿电感的三相-单相矩阵变换器的容错控制方法。
技术介绍
矩阵变换器可实现交-交直接变换，具有输出频率可调，输入功率因数高，控制灵活等优点。三相-单相矩阵变换器(3-1MC)在高频感应加热、电气化铁路系统及工业、航空电源领域具有良好的应用前景。在为重要的供电负荷时，供电可靠性作为重要的技术指标尤其关键，矩阵变换器开关元件数量多，出现开路或短路故障的概率较高，是矩阵变换器实用化的瓶颈之一。为解决以上问题，针对带补偿电感的BUCK型3-1MC的容错控制技术进行了设计，对于不同输出相发生短路或开路故障，该容错控制方法均能在确保输出电压稳定的前提下，减小输入电流谐波含量，提高了其实际工作中的可靠性，并降低了对输入电源测的谐波污染，可对其实际应用具有重要意义。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于针对三相-单相矩阵变换器可能出现的短路、开路故障，为提高其供电可靠性，提出了一种三相-单相矩阵变换器的容错控制方法，具有在发生短路、开路故障情况下，仍可以为负载提供稳定的输出电压，同时可有效抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相‑单相矩阵变换器的容错控制方法，该矩阵变换器由九个双向开关构成3*3开关矩阵，电源通过三个输入端(a、b、c)供电，输出侧有三个引出端(A、B、C)，每个输出端与快速熔断器串联，A相接负载端经过双向晶闸管与中性线相连。补偿电感连接在B、C间，其特征在于：3‑1MC在正常工作时，双向晶闸管处于阻断状态，A、C相对单相负载供电，B、C相间的补偿电感对脉动功率进行解耦控制。发生短路故障时，快速熔断器熔断，使对应相开关桥臂被隔离，发生开路故障时，控制器对该桥臂进行脉冲封锁从而实现故障相隔离。

【技术特征摘要】
1.一种三相-单相矩阵变换器的容错控制方法，该矩阵变换器由九个双向开关构成3*3开关矩阵，电源通过三个输入端(a、b、c)供电，输出侧有三个引出端(A、B、C)，每个输出端与快速熔断器串联，A相接负载端经过双向晶闸管与中性线相连。补偿电感连接在B、C间，其特征在于：3-1MC在正常工作时，双向晶闸管处于阻断状态，A、C相对单相负载供电，B、C相间的补偿电感对脉动功率进行解耦控制。发生短路故障时，快速熔断器熔断，使对应相开关桥臂被隔离，发生开路故障时，控制器对该桥臂进行脉冲封锁从而实现故障相隔离。2.根据权利要求1所述的拓扑结构，为实现容错控制，调制策略包括以下步骤：步骤1：容错调制策略中，根据输入三相电压关系，每个输出相的占空比计算公式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：国海，葛红娟，许宇翔，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32