矩阵变换器

　　矩阵变换器(Matrix Converter,简称MC)是一种直接变换型的交流-交流电力变换装置,9个双向开关排成3行3列矩阵故称为矩阵变换器.目前尚无独立的双向开关需用单向开关组合实现.由9个开关在开关周期内的占空比组成的3行3列矩阵称为开关调制矩阵它决定着矩阵变换器的变换关系。具有很多优于传统交流电力变换装置的特性。

　　矩阵变换器最初提出时指的是M相输入变换到N相输出的一般化结构，因此曾被称为通用变换器。根据M、N取值的不同及输入输出端电源性质的不同，人们提出了许多拓扑结构

　　1、由三相交流变换到两组直流，或者一组可变换极性的直流；

　　2、从三相交流变换到单相交流；

　　3、从单一直流变换到三相交流，也就是通常所说的逆变器；

　　4、由交流三相变换到交流三相，它的输入输出端之间采用双向开关互相连接，即9开关矩阵变换器，它是研究得最多的一种拓扑；5、由交流三相变换到交流三相，但输入输出端之间采用3个全控桥进行连接，称为电压源型矩阵变换器。它的结构比9开关矩阵变换器复杂，但性能更优。

　　1、主回路的拓扑结构；

　　2、安全换流技术；

　　3、调制策略和保护电路设计；

　　1、输出电压幅值和频率可独立控制，输出频率可以高于、低于输入频率，理论上可以达到任意值；

　　2、在某些控制规律下，输入功率因数角能够灵活调节达到0.99以上，并可自由调节，可超前、滞后或调至接近于单位功率因数角；

　　3、采用四象限开关，可以实现能量双向流动；

　　4、没有中间储能环节，结构紧凑，效率高；

　　5、输入电流波形好，无低次谐波；

　　6、具有较强的可控性；

　　1、应用于转速较低的传动系统

　　矩阵变换器的电压传输比受到一定限制，在输出频率较高时会出现输出电压不足的现象，不太适合调速范围较高的场合；它不需要更换电解电容的，因而可以在低频大功率变频调速系统中长时间可靠工作。

　　2、作为电源产品

　　与目前的电源产品相比，矩阵变换器有一定优越性，如功率因数高、无中间储能环节、结构紧凑寿命长，在这方面，矩阵式变换器的研究有良好的市场前景。

　　3、用于高压大功率变换

　　在需要高压的场合，可以将矩阵式变换器串联使用，达到高压大功率输出的目的。

　　4、用于功率因数校正

　　由于矩阵式变换器的输入功率因数可以任意调节，其调制策略和实现技术在某些场合可以用于校正电路的功率因数。由于它具有柔性变换能力，可以作为一种通用的电力变换器来实现电力变压器的某些性能，作为无功补偿器来提高电网利用率。

　　矩阵变换器在风力发电、热电机组直流电源、感应电动机调速、电力系统应用（如统一潮流控制器UPFC）以其优越的性能都可以做些可行的应用研究。