近年来,随着电力电子技术和控制技术的迅速发展,变频调速技术取得了长足的进步,各种变频装置已经广泛地应用于工业领域。长远看来,高性能、集成化、小型化、绿色化将成为变频技术未来发展的目标。作为一种新型变换器,矩阵式变换器具有良好的输入输出特性,先进的全控硅结构,无需大容量的贮能元件,对电网的谐波污染小,由于矩阵式变换器集众多优点于一身,目前正渐成为各国学者研究的焦点。 本文系统而深入地研究了双电压合成策略下矩阵式变换器的实现。研究工作包括：首先对矩阵式变换器的基本理论和关键技术进行深入的研究,分析其拓扑结构、控制策略及换流问题,选取实用型变换器实现方案：选用共集型连接的双向开关,控制策略采样双电压合成法,利用四步换流策略解决安全换流问题。其次,对双电压控制策略下矩阵式变换器进行了仿真研究,在此基础上,研制了矩阵式变换器实验样机,开发了基于DSP的控制策略程序,对实验样机进行调试。 论文在以下几个方面取得了实质性进展： 1、对矩阵式变换器的双电压合成控制策略做出详细分析,推导出开关状态计算方法及占空比的计算公式,利用原点开关的概念,简化了控制算法的实现。 2、在输入为平衡状态及非平衡状态下,对双电压控制策略下矩阵式变换器进行了仿真研究,给出输出线电压、输入电流的仿真分析结果,验证了该控制策略的良好抗干扰特性,在此基础上,设计了双电压控制策略的控制算法具体实现流程。 3、设计了基于TMS320LF2407A系列DSP及EPM7128LC84-7系列CPLD作为的核心控制器的矩阵式变换器硬件系统,完成了变换器主电路、驱动电路、检测电路、辅助保护电路的设计,并尝试搭建了实验样机,为本课题积累了大量的硬件设计及调试经验。 4、基于所设计的双电压控制策略的具体实现流程,采用DSP专用C语言编写了双电压合成控制策略下的控制软件,进行了变换器硬件装置的调试,同时结合CPLD的开发工具MAX+plus Ⅱ、使用VHDL语言编写了四步换流软件程序,实现了矩阵变换器的安全换流。 论文的研究工作对于矩阵式变换器装置开发及实现具有现实意义,为矩阵式变换器装置的工业化研制打下坚实的基础。