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多模块级联型矩阵变换器(multi-module cascaded matrix converter,MMCMC)将H桥级联型高压变频器的功率单元用三相-单相矩阵变换器代替，使之具有二者的双重优点：不仅输入、输出电流均为正弦波，输入功率因数可调，输出频率任意可调，且消除了中间直流环节，使系统体积大大减小，寿命延长，同时能量可双向流动，实现四象限运行。本文以多模块级联型矩阵变换器为研究对象，分析了它的拓扑结构、工作原理、数学模型、等效电路模型以及空间矢量调制策略，并进行MATLAB仿真研究，所做的工作主要包括以下几个方面：1、分析各种类型高压变频器的拓扑结构，从可靠性、成本、输入/输出电流的谐波含量、系统复杂性、开关损耗及能否四象限运行等方面对它们进行比较，引出本文的研究对象-多模块级联型矩阵变换器。2、研究多模块级联型矩阵变换器的拓扑结构和等效电路模型，建立三个三相-单相矩阵变换器模块组成的MMCMC-I拓扑及其等效电路模型的数学模型，从而得到了它们开关函数的对应关系，并指出MMCMC-I的最高电压传输比是传统三相-三相矩阵变换器的√3倍。分析变压器二次绕组电流的合成，探讨其对变压器设计的影响。3、分析基于MMCMC-I等效电路模型的间接空间矢量调制策略，提出一种单相逼近法对开关序列进行优化，减小开关损耗，增加了系统的稳定性。分析不同开关模式下，输出电压的变化率和谐波含量，提出了一种更加合理有效的开关模式。对多个MMCMC-I级联而成的多模块级联型矩阵变换器，探讨其移相SVPWM调制原理。4、对MMCMC-I和九个三相-单相矩阵变换器模块组成的MMCMC-II进行建模仿真，分析间接空间矢量调制策略的控制原理框图及多电平输出和双向开关换流的实现方法，分研究不同输出频率下的输出电压/电流波形及输入电流波形，验证了多模块级联型矩阵变换器拓扑结构和调制策略的正确性和有效性。