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近年来，电力电子变频装置正在朝着高压大功率、高功率因数、高频化、数字化方向发展，国内外许多公司研制的新型变频器，如多电平变换装置。串并联谐振式变频器也已开始进入使用阶段，而随着技术的不断成熟以及成本的逐步下降，矩阵式变换器也将在交流变频器调速领域中占有一席之地。
1.3 矩阵变换器研究现状
1.4 矩阵式变换器研究热点方向
随着电力电子器件技术的发展，控制理论的日益完善，特别是双向开关的研制发展，矩阵式变换器将会在下面几个方面有新的突破：
（1）提出新的调制方法
为了改善输出波形的质量，减小输入侧电流谐波含量，降低装置的开关功率损耗，各国学者和技术人员提出了一系列新颖的调制方法：基于输出电压、输入电流解耦控制的调制策略；基于输出电流检测的新型调制策略；直接电流控制方法；输出最大控制范围调制策略；改进的平均电压调制算法。
（2）矩阵变换器的集成化与模块化
由于矩阵变换器结构紧凑、效率高，因此未来的发展趋势就是应用双向开关，实现功率器件集成在一个模块内，便于与电机系统集成。
（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）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。
（5）采用新型的电力电子开关器件
为了改进矩阵变换器的性能，进一步降低装置的开关损耗，研制了适用于矩阵式变换器的新型电力电子器件—逆阻式IGBT（RB-IGBT）。采用这种器件的电路整体功率损耗比采用普通IGBT的变换器要小。
（6）开发产品样机应用于工业生产
目前科研人员已经着手开发出了一系列适合于工业应用的产品样机，如：适用于中小功率场合的4kW矩阵式变换器驱动异步电动机变频调速系统；基于矩阵式变换器的喷气式飞机侧翼电控液压传动系统；基于矩阵式变换器的三相电源。
1.5 本课题的研究内容
矩阵变换器之所以能正常工作，全靠其换流技术。矩阵变换器是怎么实现无中间直流环节的变频的呢？是由于其中有多组的功率开关器件，根据调制方式的不同，在不同功率开关下切换，合成输出波形。因此，功率开关之间的切换，即换流问题显得尤为重要。因为现在矩阵式变换器还没有投入实用，所以用PSIM做仿真是很有意义的。本文对矩阵变换器换流展开了相关课题的研究，利用较适用矩阵变换器的直接传递函数法和目前应用广泛的四步换流法进行矩阵变换器的换流研究，最后用PSIM软件对其换流过程做一次仿真。
本文共为6章：
第一章为绪论简述了一些矩阵变换器的发展背景和研究热点难点
第二章主要简单介绍了矩阵变换器的基本工作原理，其中包括矩阵变换器的基本拓扑结构和双向开关构成以及双向开关的换流原理。
第三章主要介绍了当前几种调制策略，其中包括直接传递函数法、间接空间矢量法、直接空间矢量法、占空比空间矢量法、双电压控制法等，并阐述了直接传递函数法的推导过程，从而对控制策略进行了选择，并涉及系统的仿真，为换流方式的研究提供理论基础。
第四章对矩阵式变换器的安全换流方法进行简述，对二步换流法和四步换流法各自的优势进行比较，确定了具体的换流方式。
第五章确定换流方式，运用Psim软件，进行了系统仿真；在此基础上，进一步运用软开关技术，取得了良好的效果。
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