Investigación y desarrollo de convertidores

En 1976, L.Gyugyi y B.R.Pelly propusieron por primera vez el concepto y la topología del circuito de los convertidores matriciales. En 1979, los académicos italianos M.Ventutini y A.Alesina demostraron la existencia de este tipo de convertidores de frecuencia, lo que promovió el rápido desarrollo de los convertidores matriciales. . Primero, se prueban teóricamente las condiciones de implementación del inversor matricial con entrada de fase N y salida de fase P y se proporciona la estrategia de control de voltaje. Aunque esta estrategia de control resuelve el problema armónico del convertidor matricial, también tiene el grave inconveniente de que la relación entre el voltaje de salida y el voltaje de entrada es inferior a 0,5. A finales de la década de 1980, con el desarrollo de la tecnología de la electrónica de potencia y la tecnología de control por computadora, la gente prestó cada vez más atención a la investigación de los convertidores matriciales. Para resolver las deficiencias de los esquemas de control de M. Venturini y A. Alesina, muchos estudiosos han realizado una serie de estudios sobre convertidores matriciales y han propuesto diferentes esquemas de control desde diferentes perspectivas. La investigación extranjera sobre convertidores matriciales ha entrado en una etapa de gran desarrollo.

En 1989, el académico japonés J. Oyama y otros propusieron la tecnología de modulación de voltaje de entrada máximo y mínimo. Esta tecnología cree que la fase con el voltaje de salida más pequeño siempre está conectada a la fase con el voltaje de entrada más pequeño, y las otras dos fases utilizan tecnología de modulación PWM para modular el voltaje de entrada. El voltaje máximo de la línea de salida siempre es igual a la función mínima del voltaje máximo de la línea de entrada, es decir, el voltaje de la línea de salida siempre está dentro de la envolvente del voltaje de la línea de entrada. Ese mismo año, el académico yugoslavo L. Huber y el académico estadounidense D. Borojevic propusieron un método basado en la tecnología de modulación del vector espacial de voltaje. Este método define el vector de estado de conmutación hexagonal de la corriente de entrada y el voltaje de salida de acuerdo con el estado de conmutación de potencia del convertidor matricial, y luego sintetiza el vector de entrada con sus dos vectores de conmutación adyacentes en cualquier momento para obtener la conducción de conmutación de cada período de muestreo. . Comparar. Esta tecnología se ha convertido en una tecnología madura. Huber y D. Borojivic propusieron además una tecnología PWM basada en la tecnología de modulación de vectores espaciales, y la relación de transferencia de voltaje máxima puede alcanzar 0,866. El prototipo experimental que utiliza un motor de inducción trifásico demuestra que el convertidor matricial que utiliza modulación vectorial espacial es consistente con el análisis teórico, es decir, el factor de potencia de entrada es cercano a 1 y el voltaje de salida puede modularse en frecuencia y amplitud. A. Ishiguro y T. Furuhashi propusieron el método del valor instantáneo del voltaje de dos líneas de entrada. La esencia de la modulación es que el voltaje de salida en cualquier momento es la síntesis de los dos voltajes de línea de entrada. Del análisis teórico se puede ver que cuando la corriente de entrada es asimétrica o contiene armónicos de alto orden, la función de control se puede corregir automáticamente sin cálculos adicionales. Esto es especialmente adecuado para situaciones en las que la red eléctrica no es lo suficientemente estable. 1992 C. L. Neft y C. D. Schauder propusieron una teoría de control y un esquema de implementación para un convertidor matricial de 30 HP. Esta solución es una mejora del método inversor sin enlace intermedio de CC. Divide la estrategia de control en "rectificación" e "inversión", tratando cada uno de los tres interruptores como un inversor de fuente de voltaje imaginario. La sección de "rectificación" proporciona dos conjuntos de funciones de conmutación "positivas" y "negativas" para cada grupo de interruptores.