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矩阵变换器是一种新型电力变换器,它具有简单的拓扑结构和诸多优良的电气特性,但因存在电压传输比低的问题而限制了其推广应用。据研究,通过改变控制策略提高电压传输比效果不理想,如输出谐波过大;为此,研究者从改变矩阵变换器拓扑结构进行研究,提出了一种具有高电压传输比的称为Buck-Boost矩阵变换器(Buck-Boost matrix converter,BBMC)的新型电力变换器拓扑结构,该变换器能实现输出电压和频率的任意调节,且可直接输出高品质的正弦波而无需滤波环节。鉴于BBMC具有的优良电气特性,因而适合应用于异步电机变频调速领域,论文将针对以BBMC为变频器的异步电机调速系统控制策略进行研究。本文主要研究内容如下:1、概述了异步电机调速技术和电力变换器的发展概况,介绍了国内外有关提高矩阵变换器电压传输比的研究现状,阐述了BBMC的基本特点,并提出采用BBMC作为异步电机变频调速用电力变换器。2、阐述了BBMC的基本原理,并根据其主电路结构分为整流和逆变两部分并可独立控制的特点,分别研究了相应的控制策略。3、分析了异步电机的动态数学模型,阐述了坐标变换和基于转子磁场定向的矢量控制调速系统的基本原理。4、研究了BBMC和异步电机的集成控制系统的工作原理,即根据异步电机的给定转速并基于矢量控制原理获得异步电机对应的输入电压,并以该电压作为BBMC的参考输入,再通过对BBMC采用双闭环控制策略使其实际输出电压与其参考输入电压保持一致,从而实现异步电机的实际转速对给定转速的准确跟踪,达到对异步电机进行转速控制的目的。利用Matlab搭建了系统仿真模型进行仿真验证。5、研制了用DSP作为系统控制器、用MOSFET作为主电路功率开关的BBMC和异步电机的集成控制系统实验装置,并开发了相应的软件对该实验装置进行了调试,实验结果与仿真研究结论基本吻合,从而进一步验证了BBMC和异步电机的集成控制策略的正确性。