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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
由于在变换效率、功率密度和控制灵活性等方面的突出特点，矩阵变换器在电机驱动领域受到学术界和工业界的高度重视，近年己有成熟的矩阵变换器-电机集成系统面世，同时，将矩阵变换器作为通用变换器应用的研究也正逐渐受到重视。而双级矩阵变换器(TSMC)作为继传统矩阵变换器(CMC)出现的一种新型结构的矩阵变换器，更以其换流简单，控制更容易，而在性能方面可完全与CMC相媲美等特点，也越来越成为热点。变频电源的优势在于，其以更宽频率范围变化的变频交流系统代替现有的固定频率的交流系统，可以减小系统体积、减轻重量和降低系统成本等，并且可以提高整个系统的效率和可靠性。这在多电、全电飞机、船舶、电动汽车等对装置体积要求严格的场合，无疑有着深远的意义。但是变换器中本身存在的开关元件会使得输入电流与电压不成线性关系，即产生谐波，谐波的危害和治理一直备受关注，所以研究变频输入下双级矩阵变换器的网侧谐波有着积极的意义，尤其是在设计滤波器时，如何考虑变频输入下截止频率的选择题目，以及加输入滤波器对整个TSMC系统的性能影响，都是十分值得探讨的题目。论文在变频输入的条件下，展开对特定控制方式下的双级矩阵变换器网侧谐波的研究和讨论，并研究滤波器的选择和加入滤波器以后的对系统产生的影响。论文的主要研究工作包括：首先，论文中的谐波分析是基于确定调制策略下的谐波分析，所以要先介绍所选择的调制算法。主要针对两种算法进行了讨论，选择其中整流级无零矢量调制算法作为论文的调制策略。而后对TSMC做Park变换，期间分析了两种算法的开关向量，并创新性的提出经过变换可以使两种方法的数学模型等效，将开关部分变换为相同的DQ形式，最终得出了变换后的等效电路以及输入电流的DQ模型，指出了低频模型下影响输入电流的因素。其次，搭建了Saber环境中双级矩阵变换器的模型，因为Saber软件丰富的元件库以及强大的编制模板的功能，可以最大程度实现对实际硬件的模拟，得出采用整流级无零矢量调制算法下的输入输出仿真波形。之后，论文在变频输入条件下针对调制策略以及电路结构两方面对TSMC的网侧输入电流做谐波分析，得出理论表达式的基础上，在仿真模型中进行了验证。主要从不同电源频率输入、不同负载、不同开关频率及死区时间四个方面进行仿真验证。在以上分析之后，对网侧输入滤波器进行了设计和制作，考虑不同结构，不同参数下滤波器的滤波效果，并结合整个系统，考察加入滤波器后输入电压以及功率因数的变化，并综合考虑成本等选出最优滤波器参数值。并将选择的结果用硬件实现，在实验室研制的样机上进行实验，得出硬件波形。论文最后一章还对变频输入下TSMC的输入侧电压相位跟踪做了研究，提出将改进的锁相环技术(EPLL)应用于变频输入下的输入相位跟踪以及输入电源频率检测中，精确地识别出相位对TSMC的控制有重要意义。最后对论文工作的总结，以及对后续的展望。 |
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发表于 2023-10-5 10:38:13
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