一种中频下双级矩阵变换器的前馈控制方法，包括采样电路对双级矩阵变换器的三相输入电压进行采样，通过消除共模误差方法计算得到整流级开关占空比１，查表得到校正前三相输入电压相位１，进行前馈校正，得到校正后三相输入电压相位２，查表得到校正后的整流级开关占空比２；根据校正后的三相输入电压相位２进行前馈校正，得到校正后的逆变级第一次三相输入电压修正相位３和校正后的逆变级第二次三相输入电压修正相位４，查表得到逆变级第一次修正系数１和逆变级第二次修正系数２，计算得到逆变级开关占空比；根据整流级开关占空比２和逆变级开关占空比控制双级矩阵变换器的１８个功率开关。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种中频电源下双级矩阵变换器脉宽调制的前馈补偿控制方法，适用 于航空中频电源下的双级矩阵变换器控制。
技术介绍
双级矩阵变换器不仅具有常规矩阵变换器输入电流正弦、功率因数可控、体积紧 凑(无工作寿命有限的直流侧大电容)和能量可双向流动等优点，同时能够实现整流级的 零电流开关，在一定的条件下减少功率器件的个数。双级矩阵变换器的上述优点，恰恰满 足航空设备对体积、重量、寿命和谐波质量的高要求，是航空功率变换器一种非常理想的选 择。航空中频电源系统额定频率为400赫兹或360赫兹 800赫兹，是未来多电全电 飞机的发展方向。与地面工频电网50/60赫兹电源频率相比，航空中频电源系统频率大大 提高。目前，双级矩阵变换器的研究多针对地面低频电网的调制策略和相关问题，然而双级 矩阵变换器应用于航空中频电源系统，传统的调制策略将面临新的问题。脉宽调制(PWM) 算法是假定调制频率远远大于输入侧电压频率时，认为PWM周期内电压恒定不变。然而以 400赫兹对地面电网的50赫兹频率计算，飞机电源频率提高约8倍，PWM周期受功率开关器 件限制，不能大幅度提高，这样一来不能认为PWM周期内的输入电压为恒定值，必须对PWM 整流级占空比的计算时刻和逆变级修正系数进行校正，才能使双级矩阵变换器应用在飞机 中频。目前，国内外尚未有关于对PWM整流级占空比的计算时刻和逆变级修正系数进行 校正的文献报道。
技术实现思路
本专利技术的解决问题克服现有技术的不足，提供一种中频下双级矩阵变换器的前 馈控制方法，该方法对相位误差进行补偿，使直流侧的输出波形不产生相位延迟，同时改善 输出波形。本专利技术的技术解决方案，实现步骤 如下第一步，对双级矩阵变换器的三相输入电压进行采样，得到三个采样电压Va、Vb和V。，利用所述三个采样电压计算校正前消除共模误差后的整流级开关占空比屯； 权利要求，其特征在于实现步骤如下第一步，对双级矩阵变换器的a相、b相和c相三相输入电压进行采样，得到a相、b相和c相三个采样电压分别为Va、Vb和Vc，利用所述三个采样电压计算校正前消除共模误差后的整流级开关占空比d1； <mrow><msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac> <mrow><mn>2</mn><msub> <mi>V</mi> <mi>b</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>V</mi> <mi>a</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>V</mi> <mi>c</mi></msub> </mrow> <mrow><mn>2</mn><msub> <mi>V</mi> <mi>a</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>V</mi> <mi>b</mi></msub><mo>-</mo><msub> <mi>V</mi> <mi>c</mi></msub> </mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>其中Va、Vb和Vc分别为对a相、b相和c相进行采样所得的三个采样电压；第二步，根据d1，利用公式(2)得到校正前三相输入电压相位θ1； <mrow><msub> <mi>θ</mi> <mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mi>arctan</mi><mfrac> <mrow><mn>1</mn><mo>-</mo><mn>2</mn><msub> <mi>d</mi> <mn>1</mn></msub> </mrow> <msqrt><mn>3</mn> </msqrt></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo></mrow> </mrow>第三步，根据过零点采样电路计算当前三相输入电压频率f＝1/t，t为过零点采样电路的a相相邻两次采样时间间隔；第四步，根据校正前三相输入电压相位θ1和当前三相输入电压频率f利用公式(3)进行前馈校正，得到校正后三相输入电压相位θ2；θ2＝θ1+0.5×2πfTs (3)其中Ts为脉宽调制周期；第五步，根据校正后的三相输入电压相位θ2，利用公式(4)计算得到校正后的整流级开关占空比d2； <mrow><msub> <mi>d</mi> <mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac> <mrow><mi>cos</mi><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>θ</mi><mn>2</mn> </msub> <mo>本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种中频下双级矩阵变换器的前馈控制方法，其特征在于实现步骤如下：第一步，对双级矩阵变换器的ａ相、ｂ相和ｃ相三相输入电压进行采样，得到ａ相、ｂ相和ｃ相三个采样电压分别为Ｖ↓［ａ］、Ｖ↓［ｂ］和Ｖ↓［ｃ］，利用所述三个采样电压计算校正前消除共模误差后的整流级开关占空比ｄ↓［１］；ｄ↓［１］＝－２Ｖ↓［ｂ］－Ｖ↓［ａ］－Ｖ↓［ｃ］／２Ｖ↓［ａ］－Ｖ↓［ｂ］－Ｖ↓［ｃ］（１）其中：Ｖ↓［ａ］、Ｖ↓［ｂ］和Ｖ↓［ｃ］分别为对ａ相、ｂ相和ｃ相进行采样所得的三个采样电压；第二步，根据ｄ↓［１］，利用公式（２）得到校正前三相输入电压相位θ↓［１］；θ↓［１］＝ａｒｃｔａｎ１－２ｄ↓［１］／√３（２）第三步，根据过零点采样电路计算当前三相输入电压频率ｆ＝１／ｔ，ｔ为过零点采样电路的ａ相相邻两次采样时间间隔；第四步，根据校正前三相输入电压相位θ↓［１］和当前三相输入电压频率ｆ利用公式（３）进行前馈校正，得到校正后三相输入电压相位θ↓［２］；θ↓［２］＝θ↓［１］＋０．５×２πｆＴ↓［ｓ］（３）其中：Ｔ↓［ｓ］为脉宽调制周期；第五步，根据校正后的三相输入电压相位θ↓［２］，利用公式（４）计算得到校正后的整流级开关占空比ｄ↓［２］；ｄ↓［２］＝－ｃｏｓ（θ↓［２］－２π／３）／ｃｏｓθ↓［２］（４）第六步，根据校正后的三相输入电压相位θ↓［２］，利用公式（５）计算得到校正后的逆变级第一次三相输入电压修正相位θ↓［３］和校正后的逆变级第二次三相输入电压修正相位θ↓［４］；＊＊＊（５）其中：Ｔ↓［ｓ］为脉宽调制周期；第七步，根据校正后的逆变级第一次三相输入电压修正相位θ↓［３］和校正后的逆变级第二次三相输入电压修正相位θ↓［４］，计算得到逆变级两次修正系数ｃｏｓθ↓［３］和ｃｏｓθ↓［４］；第八步，根据逆变级两次修正系数ｃｏｓθ↓［３］和ｃｏｓθ↓［４］，及已知输出电压矢量相位θ，利用公式（６）和公式（７）得到逆变级两次开关占空比ｄ↓［３］和ｄ↓［４］；ｄ↓［３］＝［＊＊＊］（６）ｄ↓［４］＝［＊＊＊］（７）第九步，重复上述第一步～第八步完成每个脉宽调制周期的整流级和逆变级１８个开关的占空比计算，并根据整流级开关占空比ｄ↓［２］和逆变级两次开关占空比ｄ↓［３］和ｄ↓［４］控制双级矩阵变换器的１８个功率开关。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖鲲，王莉娜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。