Матричный преобразователь определяется как преобразователь с одной ступенью преобразования. Он использует двунаправленный управляемый переключатель для автоматического преобразования мощности переменного тока в переменный. Он обеспечивает альтернативу ШИМ-выпрямителю напряжения (двухстороннему).
Матричные преобразователи характеризуются синусоидальными сигналами, которые показывают частоты переключения входа и выхода. Двунаправленные переключатели позволяют иметь управляемый входной коэффициент мощности. Кроме того, отсутствие звеньев постоянного тока обеспечивает компактную конструкцию. Недостатком матричных преобразователей является то, что в них отсутствуют двусторонние переключатели, которые полностью контролируются и могут работать на высоких частотах. Его отношение напряжения к выходному напряжению ограничено.
Существует три метода управления матричным преобразователем:
- Пространственно-векторная модуляция
- Широтно-импульсная модуляция
- Вентури — анализ передачи функции
Схема матричного преобразователя
На приведенной ниже схеме показан однофазный матричный преобразователь.
Он содержит четыре двунаправленных переключателя, каждый из которых способен проводить как прямую блокировку, так и обратное напряжение.
Пространственно-векторная модуляция (SVM)
SVM относится к методу алгоритма, который используется для управления ШИМ. Он создает сигналы переменного тока, которые приводят в движение двигатели переменного тока с различной скоростью. В случае трехфазного инвертора, имеющего источник питания постоянного тока, его три главные ветви на выходе соединены с трехфазным двигателем.
Переключатели находятся под контролем, чтобы гарантировать, что никакие два переключателя на одной ветви не включены одновременно. Одновременное включение может привести к короткому замыканию источника постоянного тока. Это приводит к восьми векторам переключения, где два — ноль, а шесть — активные векторы для переключения.