矩阵变换器应用于电机系统的研究与进展

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矩阵变换器应用于电机系统的研究与进展
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周波秦显慧雷家兴梁莹卞金梁韩娜
（江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，南京航空航天大学，南京，２１００１６）
ＺｈｏｕＢｏ，ＱｉｎＸｉａｎｈｕｉ，ＬｅｉＪｉａｘｉｎｇ，ＬｉａｎｇＹｉｎｇ，ＢｉａｎＪｉｎｌｉａｎｇ，ＨａｎＮａ
（ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｅｗＥｎｅｒｇｙＧｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄＰｏｗｅｒＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
中图分类号：ＴＭ３４１；ＴＭ３５
文献标志码：Ａ
文章编号：１００５ — ２６１５（２０１４）０１ — ０００１００１０
ＲｅｖｉｅｗｏｆＭａｔｒｉｘ — ＣｏｎｖｅｒｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＥｌｅｃｔｒｉｃＭａｃｈｉｎｅＳｙｓｔｅｍｓ
ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ＭＣｈａｓｂｅｅｎａｈｏｔｔｏｐｉｃｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｒｌａｓｔｄｅｃａｄｅｓ．ＴｈｅｓｔａｔｅｏｆｔｈｅａｒｔｉｎｔｈｅＭＣＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃｍａｃｈｉｎｅｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆＭＣ— ｂａｓｅｄｄｒｉｖｅｒｆｏｒｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒｓ，ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｓａｎｄａｉｒｃｒａｆｔａｃｔｕａｔｏｒｓｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ；ｔｈｅｎ，ｔｈｅａｐ— ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭＣｉｎｇａｓ — — ｔｕｒｂｉｎｅ — — ｂａｓｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｈｉｇｈ— — ｐｏｗｅｒｗｉｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓ — — ｔｅｎｓｒｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ；ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭＣｉｎｉｎｄｕｓｔｒｙｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｉｌｌｂｅａｖａｌｕａ — ｂｌｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｔｒｉｘｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅｒ；ａｉｒｃｒａｆｔａｃｔｕａｔｉｏｎ；ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
分布式发电系统和大功率风力发电中的发展现状，最后对ＭＣ在工业界的发展情况进行介绍。本文的内容对矩
阵变换器的进一步研究及其推广应用具有参考价值。
关键词：矩阵变换器；电机驱动；航空作动器；风力发电
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｍａｋｅｉｔｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｏｔｏｒｄｒｉｖｅ，ｍｏｂｉｌｅｐｏｗｅｒｕｔｉｌｉｔｙａｎｄｗｉｎｄｐｏｗｅｒ
ｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１００１６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｔｒｉｘｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＭＣ）ｉｓａｄｉｒｅｃｔＡＣ— ＡＣｐｏｗｅｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈｏｕｔａｎｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃｃａｐａｃｉｔｏｒｓ．ＴｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＭＣ，ｓｕｃｈａｓｃｏｍｐａｃｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｈｉｇｈｐｏｗｅｒ — ｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｈｉｇｈａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｉｎｓｅｖｅｒｅ
南Ｏ
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摘要：矩阵变换器（Ｍａｔｒｉｘｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ＭＣ）是一种直接变换型的交流～交流电力变换装置，具有无电解电容、结构紧凑、功率密度高和恶劣环境条件下适应性强等优点，适用于电机驱动、移动电源和风力发电等场合，因此得到了国内外众多学者的关注。本文主要对ＭＣ在电机系统中应用的研究现状进行综述。首先对ＭＣ在异步电机、同步电机以及在航空作动器等电机驱动系统中的研究现状进行了评述，然后介绍了ＭＣ应用于基于燃气轮机的
第４６卷第１期
２Ｏ１４年２月
京航空航天来自大学学报
Ｖｏ１．４６Ｎｏ．１Ｆｅｂ．２０１４
ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ
Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ