Учебники

Силовая электроника — матричные преобразователи

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.

Схема матричного преобразователя

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.