自上世纪80年代以来，交流调速技术发展很快，但是交流调速系统长期以来，一直使用主电路拓扑结构为“交-直-交”变换的变压变频器。这一技术虽然解决了交流调速的基本问题，但同时带来了谐波污染、功率因数低、直流滤波电容寿命有限等负面影响。

　　本文探讨的矩阵变换器是一种新型的“交-交”变频器，它不仅具有“交-直-交”变频器的所有功能，还能够解决其带来的各种问题。此外，“交-交”变频器允许频率单级变换，无需大容量的贮能元件（如大电容），其输入电流为正弦波，输入功率因数可自由调节，且与负载的功率因数无关；输出电压为正弦波、大小可调，输出频率可高于或低于输入频率；寺别是其功率可双向流动，具有四象限运行能力；加之体积小、效率高，符合今后模块化发展方向，也是“交-直-交”变频器的替代品。

　　1调制策略虽然矩阵变换器的设计思路都是将三相交流输入经过开关矩阵变成频率不同的三相交流输出，但是其调制策略却大不相同。按其出现的先后分为：Venturini调制法，电流控制法，直接控制法和间接控制法。

　　本文使用的间接控制法又称空间矢量控制法。这种调制策略既能控制输出电压波形，又能控制输入电流波形，还可以改变输入功率因数，是目前比较新也是比较有前途的一种调制策略。它是利用输出线电压空间矢量调制和输入相电流空间矢量调制相结合的间接控制调制策略，得出矩阵变换器开关组合的占空比，再将该占空比输入到3 X3开关矩阵中，控制9个双向开关以达到改变输出频率的目的。

　　三相交流输出输出电流相位ab可对动态系统进行建模和仿真，也可各种模型的参数，并可马上看到改变参果，本文选用UATLAB 60进行仿真。器模型（见）主要由5部分组成：电开关、控制策略和保护电路部分。

　　私变换器仿真模型的建立矩阵变换器的控制系统变换器控制系统如所示。三相交流li经间接控制法得出输入电流相位和输位，再将这两个相位经过数学运算得出比；同时判断输入电流相位和输出电压扇区，确定开关状态组合；由开关占空比态组合联合控制开关矩阵，使输入三相开关矩阵变成频率可调的三相交流电。

　　私变换器的控制系统的。为了仿真简洁，本文选择三相对称电源。

　　（2）控制策略部分。由3部分组成：计算占空比，判断扇区和确定开关组合状态。基于间接交交变频器控制策略为：根据输入端电输出端电压相位计算开关占空比，判断输入端电流相位和输出端电压相位所在扇区，之后确定开关状态。其中使用S函数计算开关占空比，判断扇区；使用4个子系统串联转换占空比其基本原理为：将变换器虚拟为1个整流器和1个逆变器的串联（见），然后对输入整流器和输出逆变器分别进行电压空间矢量和电流空间矢量调制，再消去中间直流环节，从而获得整个变换器的间接控制法调制，即用开关矩阵替换“交-直-交”变频器中的整流器和逆变器（见）。

　　等效交-直-交变换矩阵变换器的基本框图图中：％，地，为三相交流输入；abc为〔相交流输出；Aa，SAb，…，为3X3开关矩阵。

　　2矩阵输入、输tJ出电压相开关占空相位所在和开关状交流电经3矩阵随意改变数后的结矩阵变换源、负载、开关矢目判断扇区矩阵变换器仿真模型（1）电源部分。对于实际的交交变频器其电源部分可能是三相对称的，也可能是三相非对称控制法的流相位和开关占空比确定相位扇区数学运算确定相位扇区（见），使5个占空比按顺序排列，且中间无延时也无波形重合。

　　乘、去f3 4个子系统串联转换占空比开关部分。矩阵变换器需要双向开关，即此开关在两个方向都能阻断或导通电流。遗憾的是，目前还没有这种元件可以使用，因此需要用分立器件组合成合适的开关单元。

　　本文采用共集电极双向开关单元（见），由于其每个导通过程只有2个元器件，故导通损耗与共发射极双向开关单元的相同。其优点是仅需6个独立电源作为门极驱动电源。

　　共集电极双向开关单元保护电路。本文使用的保护电路为输入滤波器。

　　负载部分。负载为三相异步鼠笼型感应电动机，如所示。

　　4仿真结果/50Hz的三相对称电源；设定的输出频率为90Hz仿真算法为ode15s仿真实际情况下30ms的波形，稳态运行时结果如所示。仿真波形上边为三相输入线电压，下边为三相输出线电流。从仿真结果可见，矩阵式变换器的输出电压是一个很好的正弦波形，频率为要求的90Hz故验证了控制策略的正确性。

　　（下转第61页）RS485B通信引出线至STDP到集线器，再从集线器T06到上位机实现“四遥”功能。

　　3低压馈电部分低压的馈电部分如采用塑壳断路器来达到并有辅助常开接点。

　　4结束语本智能测控单元为ST412工作电压为AC220V，开关量输入接点接入塑壳断路器的辅助常开触点，达到“遥信”的目的。输出接点也因容量小而需继电器模块ST201转换，来控制断路器的电操机构，输出电流的测量可通过网络仪表ST440来完成。以上输出信号通过各有的RS485通信端引入ST-DP通信单元到集线器T06T06至控制室的上位机。所述系统均采用PiofibusDP总线方式，当系统为ModbusRTU总线方式时，取消所有的STDP通信单元。通信的导线采用双绞单芯直径为Q 64mm的A类屏蔽线。

　　也可用无功补偿器接触器的辅助常开接点引入ST412达到“遥信”的目的。

　　用户可以在控制室的上位机上，通过YS200监控软件对现场进行“四遥”控制。YS200智能电力监控系统是集监视、测量、控制和通信等多种功能于一体的智能型监控系统，是一种开放式、网络化、单元化、可扩展性好的智能配电系统。XBZ1智能型箱式变电站可调整智能模块的配置，来满足用户对箱变智能化程度的不同需求。

　　目前，国内开发箱变智能模块的公司较多，它们都有各自的优点。随着科学的进步和技术的发展，新型的智能产品将更加可靠，制造成本也会逐渐降低，智能型箱变的市场也将扩大。