夏益辉 乔鸣忠 张晓锋 魏永清

(海军工程大学电气工程学院 武汉 430033)

0 引言

与传统交-直-交变频器相比，矩阵变换器具有以下优点［1］:①可以实现输出、输入电流的正弦控制;②输入功率因数可调，可用于无功功率补偿;③能量可双向流动，节约能源;④不需要直流储能环节，功率密度高。

随着未来对能源利用效率和网侧电能质量要求不断提高，矩阵变换器是目前很有前景的电力变换装置。为此，很多专家学者对其进行了研究和探索，并取得了丰硕的成果，主要体现在输入滤波器设计［2］、换流方法［3，4］、系统稳定性分析［5］、输出共模电压抑制［6，7］、调制策略［8，9］和电压传输比［10-18］等方面。

传统空间矢量调制在线性区域电压传输比最大为0.866，在满磁调速时，电压传输比低会导致调速范围低，电动机带载能力弱;在弱磁调速时，电动机虽然可工作在额定转速，但会增加电动机损耗。因此，提高电压传输比成为很多专家学者研究的一个课题。传统变频器空间矢量调制与矩阵变换器存在一种等价关系，使得在传统变频器中获得的基于空间矢量调制的策略均适用于矩阵变换器间接空间矢量调制，文献［10-12］将传统基于双模模式下的空间矢量过调制用于矩阵变换器过调制中，有效提高了电压传输比，但该方法需要较大的存储空间，计算量大且输出电压谐波含量高。文献［13］同样采用双模过调制模式，将矩阵变换器电压调制比提高到1，同时对输出电压谐波特性进行了分析。文献［14］将双模过调制模式用于双级矩阵变换器，并进行了仿真研究和实验分析。……