Z源变换器多载波控制策略设计+电路图(4)
图1-1是一种新型的三相输入新型交直交电压源变换器的主电路拓扑结构。三相输入新型交直交电压源变换器整流部分采用三相不可控整流桥，单相输入新型交直交电压源变换器整流部分采用单相整流桥，输出都采用标准的三相逆变桥。交直交电压源变换器首先将电网输入的交流电压通过不可控二极管整流桥进行整流，然后通过逆变桥将整流后的直流电压变换成变压变频的交流电压。直流侧电容作为中间电路可以用作能量存贮。通过控制逆变桥功率开关管的高频开通和关断来实现新型交直交电压源变换器输出电压幅值和频率的调节和控制。
图1-1
新型交直交电压源变换器逆变桥的等效电路图如图 1-2 所示：
图1-2
Uu ，Uv ，Uw 为逆变桥输出的三相电压，以图1-2 所示的直流侧电压的负
极性端为参考点，可得：Uadcu = S⋅u，Vbdcu = S⋅u，Wcdcu = Sc⋅udc。在三相系统中，三相输出电压U的瞬时值如下式所示：
三相系统输出可以用复合的空间矢量来表示，正序分量 u (t)、零序分量u0 (t)分别表示为：
¯(u ) (t)=c[Uu(t)+Uv(t) e^(j 2π/3)+Uw(t) e^(j 2π/3)
=u(t)e^(jθ(t))
u(t)=c[Uu(t)+Uv(t)+Uw(t)]
式中带横线的变量为静止坐标系下的空间矢量，角θ 为空间矢量到静止坐标系实轴的角度。c、0c 为矢量比例因子，本文中使用的峰值比例因子 c =23、130c =。根据 3 / 2 变换把三相电压变换到α -β 坐标系，式中空间矢量表达式用α 轴分量和 β 分量表示如下：
U(t)=Ua(t)+jUb(t)
三相电压瞬时值变换到αβ 坐标系下由α 轴分量和 β 轴分量表示如下：
式中U0(t)---零序分量。
在对称的三相系统中，输出电压的峰值和相角都是相同的，零序分量 U0(t)为零，所以在空间矢量分析中，可以忽略。本文的空间矢量坐标系统是基于以上提及的α 轴和 β 轴。
总的来说电压源变换器主要存在下列的缺陷：
（1）交流负载必须为电感性或交流电源不得不串联电感，使电压源变换器能够工作。
（2）交流输出电压被限制只能低于而不能超过直流母线电压，或直流母线电压只能高于交流输入电压。因此，对于 DC/AC 功率变换，电压源逆变器是一个降压式逆变器。对于 AC/DC 功率变换来说，电压源变换器是一个升压式整流器。对于直流电压较低，需要较高的交流输出电压的 DC/AC 功率变换场合，需要一个额外的 DC/DC 升压式变换器。对于交流电源电压合适而需要较低的直流输出电压的 AC/DC 功率变换场合，需要一个额外的DC/DC 降压式变换器，这个额外的功率变换级增加了系统的成本，降低了变换效率。
（3）每个桥臂的上、下器件不能同时导通不管是有意为之，还是因为电磁干扰造成的，否则，会发生直通短路，损坏器件。由电磁干扰造成的误触发导致的直通问题是变换器可靠性的主要杀手。
1.3.3 电流源变换器
电流源逆变器直流侧需串联一大电感，以提供稳定的直流电流，而其功率开关需串联有二极管，以提供双向电压阻断能力，其电路结构如图 1.2 所示。电流源逆变器用于电机驱动时具有动态响应快，便于实现再生制动和四象限运行，限流能力强，短路保护可靠性高，能在宽范围内精确控制转矩和速度等优点，用于感应加热电源时工作更稳定。