自上世紀80年代以來，交流調速技術發展很快，但是交流調速系統長期以來，一直使用主電路拓撲結構為“交-直-交”變換的變壓變頻器。這一技術雖然解決了交流調速的基本問題，但同時帶來了諧波污染、功率因數低、直流濾波電容壽命有限等負面影響。

　　本文探討的矩陣變換器是一種新型的“交-交”變頻器，它不僅具有“交-直-交”變頻器的所有功能，還能夠解決其帶來的各種問題。此外，“交-交”變頻器允許頻率單級變換，無需大容量的貯能元件（如大電容），其輸入電流為正弦波，輸入功率因數可自由調節，且與負載的功率因數無關；輸出電壓為正弦波、大小可調，輸出頻率可高于或低于輸入頻率；寺別是其功率可雙向流動，具有四象限運行能力；加之體積小、效率高，符合今后模塊化發展方向，也是“交-直-交”變頻器的替代品。

　　1調制策略雖然矩陣變換器的設計思路都是將三相交流輸入經過開關矩陣變成頻率不同的三相交流輸出，但是其調制策略卻大不相同。按其出現的先后分為：Venturini調制法，電流控制法，直接控制法和間接控制法。

　　本文使用的間接控制法又稱空間矢量控制法。這種調制策略既能控制輸出電壓波形，又能控制輸入電流波形，還可以改變輸入功率因數，是目前比較新也是比較有前途的一種調制策略。它是利用輸出線電壓空間矢量調制和輸入相電流空間矢量調制相結合的間接控制調制策略，得出矩陣變換器開關組合的占空比，再將該占空比輸入到3 X3開關矩陣中，控制9個雙向開關以達到改變輸出頻率的目的。

　　三相交流輸出輸出電流相位ab可對動態系統進行建模和仿真，也可各種模型的參數，并可馬上看到改變參果，本文選用UATLAB 60進行仿真。器模型（見）主要由5部分組成：電開關、控制策略和保護電路部分。

　　私變換器仿真模型的建立矩陣變換器的控制系統變換器控制系統如所示。三相交流li經間接控制法得出輸入電流相位和輸位，再將這兩個相位經過數學運算得出比；同時判斷輸入電流相位和輸出電壓扇區，確定開關狀態組合；由開關占空比態組合聯合控制開關矩陣，使輸入三相開關矩陣變成頻率可調的三相交流電。

　　私變換器的控制系統的。為了仿真簡潔，本文選擇三相對稱電源。

　　（2）控制策略部分。由3部分組成：計算占空比，判斷扇區和確定開關組合狀態。基于間接交交變頻器控制策略為：根據輸入端電輸出端電壓相位計算開關占空比，判斷輸入端電流相位和輸出端電壓相位所在扇區，之后確定開關狀態。其中使用S函數計算開關占空比，判斷扇區；使用4個子系統串聯轉換占空比其基本原理為：將變換器虛擬為1個整流器和1個逆變器的串聯（見），然后對輸入整流器和輸出逆變器分別進行電壓空間矢量和電流空間矢量調制，再消去中間直流環節，從而獲得整個變換器的間接控制法調制，即用開關矩陣替換“交-直-交”變頻器中的整流器和逆變器（見）。

　　等效交-直-交變換矩陣變換器的基本框圖圖中：％，地，為三相交流輸入；abc為〔相交流輸出；Aa，SAb，…，為3X3開關矩陣。

　　2矩陣輸入、輸tJ出電壓相開關占空相位所在和開關狀交流電經3矩陣隨意改變數后的結矩陣變換源、負載、開關矢目判斷扇區矩陣變換器仿真模型（1）電源部分。對于實際的交交變頻器其電源部分可能是三相對稱的，也可能是三相非對稱控制法的流相位和開關占空比確定相位扇區數學運算確定相位扇區（見），使5個占空比按順序排列，且中間無延時也無波形重合。

　　乘、去f3 4個子系統串聯轉換占空比開關部分。矩陣變換器需要雙向開關，即此開關在兩個方向都能阻斷或導通電流。遺憾的是，目前還沒有這種元件可以使用，因此需要用分立器件組合成合適的開關單元。

　　本文采用共集電極雙向開關單元（見），由于其每個導通過程只有2個元器件，故導通損耗與共發射極雙向開關單元的相同。其優點是僅需6個獨立電源作為門極驅動電源。

　　共集電極雙向開關單元保護電路。本文使用的保護電路為輸入濾波器。

　　負載部分。負載為三相異步鼠籠型感應電動機，如所示。

　　4仿真結果/50Hz的三相對稱電源；設定的輸出頻率為90Hz仿真算法為ode15s仿真實際情況下30ms的波形，穩態運行時結果如所示。仿真波形上邊為三相輸入線電壓，下邊為三相輸出線電流。從仿真結果可見，矩陣式變換器的輸出電壓是一個很好的正弦波形，頻率為要求的90Hz故驗證了控制策略的正確性。

　　（下轉第61頁）RS485B通信引出線至STDP到集線器，再從集線器T06到上位機實現“四遙”功能。

　　3低壓饋電部分低壓的饋電部分如采用塑殼斷路器來達到并有輔助常開接點。

　　4結束語本智能測控單元為ST412工作電壓為AC220V，開關量輸入接點接入塑殼斷路器的輔助常開觸點，達到“遙信”的目的。輸出接點也因容量小而需繼電器模塊ST201轉換，來控制斷路器的電操機構，輸出電流的測量可通過網絡儀表ST440來完成。以上輸出信號通過各有的RS485通信端引入ST-DP通信單元到集線器T06T06至控制室的上位機。所述系統均采用PiofibusDP總線方式，當系統為ModbusRTU總線方式時，取消所有的STDP通信單元。通信的導線采用雙絞單芯直徑為Q 64mm的A類屏蔽線。

　　也可用無功補償器接觸器的輔助常開接點引入ST412達到“遙信”的目的。

　　用戶可以在控制室的上位機上，通過YS200監控軟件對現場進行“四遙”控制。YS200智能電力監控系統是集監視、測量、控制和通信等多種功能于一體的智能型監控系統，是一種開放式、網絡化、單元化、可擴展性好的智能配電系統。XBZ1智能型箱式變電站可調整智能模塊的配置，來滿足用戶對箱變智能化程度的不同需求。

　　目前，國內開發箱變智能模塊的公司較多，它們都有各自的優點。隨著科學的進步和技術的發展，新型的智能產品將更加可靠，制造成本也會逐漸降低，智能型箱變的市場也將擴大。