王红红，胡彦奎，熊剑，吴自万

（兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州730070）

1 引言

矩阵变换器（MC）作为一种AC-AC直接电力变换器，有优于传统电力变换器的优点：输出电压，频率可调；输入功率因数接近1；无中间储能环节，体积小，结构紧凑；能量实现双向流动。由于这些优点，矩阵变换器在交流传动系统中具有广阔的应用前景。但在实际工作时存在着大量的谐波，由于这些谐波的存在，严重影响了矩阵变换器的实际使用价值。

在矩阵变换器发展的30几年中，关于输入滤波器的研究取得了一定的成果，例如文献［1］提出的多级LC滤波器设计方法，该滤波器的设计复杂，结构繁琐，不但增加了系统的实现难度，而且提高了制造成本。文献［2］提出了一种两级LC输入滤波器设计方案，研究发现其产生的效果和单级同容量的LC滤波器产生的效果基本相同，也没给出L，C的具体计算式。文献［3］提出了基于Pareto最优的输入滤波器的多目标优化算法，但未对滤波器各项约束条件进行详细的讨论。文献［4］提出了阻尼式输入滤波器设计的方法，从工业化的角度考虑了需要在MC输入端加入EMI滤波器，但未给出L，C，R的具体计算方法。文献［5］提出了一种阻尼滤波器，见图1，但增加了系统的复杂性，加大了制造成本。本文归纳、总结了输入滤波器的设计原则，考虑了国家《电能质量公用电网谐波标准》GB/T14549—93，以滤波器输入端电流谐波的要求为约束条件，提出了一种优化的阻尼式输入滤波器的设计方案，并对优化结果进行了分析。……