一種矩陣變換器輸入濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種矩陣變換器輸入濾波器，屬于矩陣變換器技術領域。
【背景技術】
[0002] 矩陣變換器是一種直接交-交變換器，它實現三相輸入到三相輸出的電能轉換。 矩陣變換器有多種拓撲結構，可分為兩類：如圖1 (a)所示的傳統矩陣變換器和圖1 (b)所示 的雙級式矩陣變換器。圖1中還畫出了作為供電電源的電網以及作為負載的電機。由于矩 陣變換器采用脈沖寬度調制（PWM)技術，輸入電流呈斬波狀，如圖2(a)所示，其中包含了豐 富的高次諧波，如圖2(b)所示。因此，電網不能直接和矩陣變換器的輸入側相接，需在兩者 之間安裝濾波器，如圖1所示。濾波器的作用為濾除輸入電流中的高次諧波，以獲得光滑的 電源電流波形。
[0003] 目前，在實際中常采用的輸入濾波器結構為LC濾波器，如圖3所示。三相電源通 過濾波電感與矩陣變換器的輸入側相接，三相濾波電容C/采用星形接法接在矩陣變換 器的輸入端。當4和C/滿足：
【主權項】
1. 一種矩陣變換器輸入濾波器，連接于交流電網的A、B、C三相和矩陣變換器的R、S、 T三相之間，R、S、T三相為矩陣變換器的輸入端，電網的A相和矩陣變換器的R相之間的濾 波器為A-R相濾波器，電網的B相和矩陣變換器的S相之間的濾波器為B-S相濾波器，電網 的C相和矩陣變換器的T相之間的濾波器為C-T相濾波器，其特征在于： A-R相濾波器、B-S相濾波器和C-T相濾波器的結構相同，這三相濾波器的參考點均 為N;其中：A-R相濾波器包括傳統的LC濾波器及諧振濾波器，LC濾波器由主濾波電感 和主濾波電容〇/(]組成，諧振濾波器由n條LC串聯諧振支路組成，第i條LC串聯諧振 支路由第i個電感和第i個電容串聯形成，其中1彡i彡η ;主濾波電感的 一端與電網的A相連接，主濾波電感Zj0的另一端與矩陣變換器的R相輸入端連接；傳統的 LC濾波器的主濾波電容Cjl3與諧振濾波器并聯，主濾波電容Ctjci和η條LC串聯諧振支路 的一端均接在矩陣變換器的R相輸入端，另一端均接在參考點N上。
2. 根據權利要求1所述的一種矩陣變換器輸入濾波器，其特征在于：第i條支路的濾 波電感i/i和濾波電容滿足：
其中：式中義為變換器的開關頻率。
3. 根據權利要求1所述的一種矩陣變換器輸入濾波器，其特征在于：主濾波電感 和主濾波電容Cff0滿足：
其中，系數*2的取值范圍為[0.05, 0.2]，義為變換器的開關頻率。
4. 根據權利要求1所述的一種矩陣變換器輸入濾波器，其特征在于：所述LC串聯諧振 支路的個數η的取值范圍為大于1的正整數。
5. 根據權利要求1所述的一種矩陣變換器輸入濾波器，其特征在于：第i條LC串聯諧 振支路在頻率/處的阻抗4(的為：
【專利摘要】本發明公開了一種矩陣變換器輸入濾波器，屬于矩陣變換器技術領域。該矩陣變換器輸入濾波器，連接于三相交流電網和矩陣變換器的三相輸入之間，由三相結構相同的濾波器組成，每一相濾波器包括：傳統的LC濾波器及諧振濾波器，諧振濾波器與LC濾波器的濾波電容并聯，諧振濾波器由n個LC串聯諧振支路并聯組成。諧振濾波器負責濾除輸入電流中開關頻率及其整數（小于等于n）倍頻率附近的諧波，LC濾波器則濾除大于n倍開關頻率處的諧波。本發明的濾波器在保持濾波效果的前提下，降低了總的濾波電感感值和濾波電容容值，減小了系統的體積和重量，提高了功率密度。此外，該濾波器吸收更小的無功功率，提高了電源功率因數。
【IPC分類】H02M1-12
【公開號】CN104868704
【申請號】CN201510237588
【發明人】雷家興, 周波, 卞金梁, 秦顯慧
【申請人】南京航空航天大學
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年5月12日