1.一种三模块组合式AC‑AC矩阵变换器的调制方法,其特征在于:通过电流型12扇区划分的SVM调制方法获得6路基础调制信号,通过三组正弦信号和0比较获得3对电压极性选择信号,6路基础调制信号和电压极性选择信号进行组合逻辑运算,得到开关管的驱动信号;
使用一种三模块组合式AC‑AC矩阵变换器,其电路拓扑包括输入电源、输入滤波器、双向开关子模块及负载,所述输入电源采用三相电源,负载为三相负载,输入滤波器为三组三相LC型滤波器,双向开关子模块设置有3个,子模块采用三相/单相矩阵式双向开关组,各个子模块由6对背靠背连接的双向开关管组成;
输入电源为三相电网电压ea、eb、ec,三相电网电压ea、eb、ec采用星型连接形式,三相电网电压ea、eb、ec的输出端与3组三相LC型滤波器相连接;
3组三相LC型滤波器由La.A、Lb.A、Lc.A、La.B、Lb.B、Lc.B、La.C、Lb.C、Lc.C、Ca.A、Cb.A、Cc.A、Ca.B、Cb.B、Cc.B、Ca.C、Cb.C、Cc.C组成;
3组三相LC型滤波器的输出端分别连接到3个双向开关子模块上,双向开关子模块为三相/单相矩阵式双向开关结构拓扑;
子模块A由背靠背连接的Spah.A和Spal.A、背靠背连接的Spbh.A和Spbl.A、背靠背连接的Spch.A和Spcl.A、背靠背连接的Snah.A和Snal.A、背靠背连接的Snbh.A和Snbl.A、背靠背连接的Snch.A和Sncl.A构成;子模块B由背靠背连接的Spah.B和Spal.B、背靠背连接的Spbh.B和Spbl.B、背靠背连接的Spch.B和Spcl.B、背靠背连接的Snah.B和Snal.B、背靠背连接的Snbh.B和Snbl.B、背靠背连接的Snch.B和Sncl.B构成子模块B;子模块C由背靠背连接的Spah.C和Spal.C、背靠背连接的Spbh.C和Spbl.C、背靠背连接的Spch.C和Spcl.C、背靠背连接的Snah.C和Snal.C、背靠背连接的Snbh.C和Snbl.C、背靠背连接的Snch.C和Sncl.C构成;
单向开关管Spal.A、Snah.A的漏极连接在一起、单向开关管Spbl.A、Snbh.A的漏极连接在一起、单向开关管Spcl.A、Snch.A的漏极连接在一起分别与双向开关子模块A的三相输入LC型滤波器的输出端连接;单向开关管Spal.B、Snah.B的漏极连接在一起、单向开关管Spbl.B、Snbh.B的漏极连接在一起、单向开关管Spcl.B、Snch.B的漏极连接在一起分别与双向开关子模块B的三相输入LC型滤波器的输出端连接;单向开关管Spal.C、Snah.C的漏极连接在一起、单向开关管Spbl.C、Snbh.C的漏极连接在一起、单向开关管Spcl.C、Snch.C的漏极连接在一起,上述漏极连接点分别与双向开关子模块C的三相输入LC型滤波器的输出端连接;
单向开关管Snal.A、Snbl.A、Sncl.A、Snal.B、Snbl.B、Sncl.B、Snal.C、Snbl.C、Sncl.C的漏极连接在一起作为中性线;单向开关管Spah.A、Spbh.A、Spch.A漏极连接在一起,单向开关管Spah.B、Spbh.B、Spch.B漏极连接在一起,单向开关管Spah.C、Spbh.C、Spch.C漏极连接在一起,上述漏极连接点分别和星型连接的三相负载R1、R2、R3连接
其步骤包括:
步骤1,通过电流型12扇区划分的SVM调制方法获得的SVM1~SVM6的6路开关管驱动信号,将此6路信号作为基础信号;根据参考输入三相电流的自然换相点和过零点将输入三相电流划分为12个电流C型区域;在两相静止坐标系中,9个空间基本电流矢量和坐标轴将电流空间划分为12扇区;每个扇区中的电流矢量由该区域的两个基本有效矢量和零矢量合成;12扇区电流型SVM调制通过扇区划分、扇区判断、矢量作用时间计算、矢量合成顺序选择得到6路SVM信号;
步骤2,将彼此有120°相位差的三路正弦信号分别与0做比较,得到有120°相位差的占空比为0.5的3对极性选择信号H、L;对彼此有120°相位差的三路正弦信号分别与0做比较,正弦信号大于0时,正极性选择信号H为逻辑“1”,负极性选择信号L为逻辑“0”;正弦信号小于0时,正极性选择信号H为逻辑“0”,负极性选择信号为逻辑“1”;得到彼此有120°相位差的占空比为0.5的3对电压极性选择信号H、L;将相位为0的正弦信号和0比较得到双向开关子模块A的极性选择信号H1、L1;将相位为‑120°的正弦信号和0比较得到双向开关子模块B的极性选择信号H2、L2;将相位为120°的正弦信号和0比较得到双向开关子模块C的极性选择信号H3、L3;得到的彼此有120°相位差的0.5占空比的3对极性选择信号H、L与步骤1中得到6路SVM信号进行组合逻辑运算,将6路SVM信号分别和三个正极性选择信号H进行“与”组合逻辑运算得到18路正组驱动信号,将6路SVM信号分别和三个负极性选择信号L进行“与”组合逻辑运算得到18路负组驱动信号;对6路SVM基础调制信号和极性选择信号H1、L1进行组合逻辑运算得到双向开关子模块A的调制信号;对6路SVM基础调制信号和极性选择信号H2、L2进行组合逻辑运算得到双向开关子模块B的调制信号;对6路SVM基础调制信号和极性选择信号H3、L3进行组合逻辑运算得到双向开关子模块C的调制信号;
步骤3,对基础调制信号SVM1~SVM6和电压极性选择信号H、L进行组合逻辑运算,获得
36路单向开关管的驱动信号;
通过极性选择逻辑运算,将双向开关管虚拟分解为单向可控的开关管,将双向开关子模块A、B、C中每一组虚拟分解为输出正电压、输出负电压两组普通三相全桥电路;虚拟分解双向开关子模块得到由Spal.A和Spah.A的体二极管、Spbl.A和Spbh.A的体二极管、Spcl.A和Spch.A的体二极管、Snal.A和Snah.A的体二极管、Snbl.A和Snbh.A的体二极管、Sncl.A和Snch.A的体二极管构成的A组正组三相全桥拓扑;得到由Spal.B和Spah.B的体二极管、Spbl.B和Spbh.B的体二极管、Spcl.B和Spch.B的体二极管、Snal.B和Snah.B的体二极管、Snbl.B和Snbh.B的体二极管、Sncl.B和Snch.B的体二极管构成的B组正组三相全桥拓扑;得到由Spal.C和Spah.C的体二极管、Spbl.C和Spbh.C的体二极管、Spcl.C和Spch.C的体二极管、Snal.C和Snah.C的体二极管、Snbl.C和Snbh.C的体二极管、Sncl.C和Snch.C的体二极管构成的C组正组三相全桥拓扑;得到由Spal.A的体二极管和Spah.A、Spbl.A的体二极管和Spbh.A、Spcl.A的体二极管和Spch.A、Snal.A的体二极管和Snah.A、Snbl.A的体二极管和Snbh.A、Sncl.A的体二极管和Snch.A构成的A组负组三相全桥拓扑;得到由Spal.B的体二极管和Spah.B、Spbl.B的体二极管和Spbh.B、Spcl.B的体二极管和Spch.B、Snal.B的体二极管和Snah.B、Snbl.B的体二极管和Snbh.B、Sncl.B的体二极管和Snch.B构成的B组负组三相全桥拓扑;得到由Spal.C的体二极管和Spah.C、Spbl.C的体二极管和Spbh.C、Spcl.C的体二极管和Spch.C、Snal.C的体二极管和Snah.C、Snbl.C的体二极管和Snbh.C、Sncl.C的体二极管和Snch.C构成的C组负组三相全桥拓;每一组均含有输入电源为三相电网电压ea、eb、ec,一组输入三相LC型滤波器以及三相负载R1、R2、R3;
所述一种三模块组合式AC‑AC矩阵变换器的各组的正组三相全桥电路工作时,负组三相全桥的开关管全部关断,3对互补信号中的正极性选择信号H为高电平,负极性选择信号L为低电平;一种三模块组合式AC‑AC矩阵变换器各组的负组三相全桥电路工作时,正组三相全桥的开关管全部关断,3对互补信号中的正极性选择信号H为低电平,负极性选择信号L为高电平。