外文翻译-电力电子技术(英文-译文)

1PowerElectronicConceptsPowerelectronicsisarapidlydevelopingtechnology.Componentsarettinghighercurrentandvoltageratings,thepowerlossesdecreaseandthedevicesbecomemorereliable.Thedevicesarealsoveryeasytocontrolwithamegascalepoweramplification.Thepricesarestillgoingdownpr.kVAandpowerconvertersarebecomingattractiveasameantoimprovetheperformanceofawindturbine.Thischapterwilldiscussthestandardpowerconvertertopologiesfromthesimplestconvertersforstartinguptheturbinetoadvancedpowerconvertertopologies,wherethewholepowerisflowingthroughtheconverter.Further,differentparksolutionsusingpowerelectronicsarealsodiscussed.1.1CriteriaforconceptevaluationThemostcommontopologiesareselectedanddiscussedinrespecttoadvantagesanddrawbacks.Veryadvancedpowerconverters,wheremanyextradevicesarenecessaryinordertogetaproperoperation,areomitted.1.2PowerconvertersManydifferentpowerconverterscanbeusedinwindturbineapplications.Inthecaseofusinganinductiongenerator,thepowerconverterhastoconvertfromafixedvoltageandfrequencytoavariablevoltageandfrequency.Thismaybeimplementedinmanydifferentways,asitwillbeseeninthenextsection.Othergeneratortypescandemandothercomplexprotection.However,themostusedtopologysofarisasoft-starter,whichisusedduringstartupinordertolimitthein-rushcurrentandtherebyreducethedisturbancestothegrid.1.2.1Thesoftstarterisapowerconverter,whichhasbeenintroducedtofixedspeedwindturbinestoreducethetransientcurrentduringconnectionordisconnectionofthegeneratortothegrid.Whenthegeneratorspeedexceedsthesynchronousspeed,thesoft-starterisconnected.Usingfiringanglecontrolofthethyristorsinthesoftstarterthegeneratorissmoothlyconnectedtothegridoverapredefinednumberofgridperiods.AnexampleofconnectiondiagramforthesoftstarterwithageneratorispresentedinFigure1.Figure1.Connectiondiagramofsoftstarterwithgenerators.Thecommutatingdevicesaretwothyristorsforeachphase.Theseareconnectedinanti-parallel.Therelationshipbetweenthefiringangle(﹤)andtheresultingamplificationofthesoftstarterisnon-linearanddependsadditionallyonthepowerfactoroftheconnectedelement.Inthecaseofaresistiveload,mayvarybetween0(fullon)and90(fulloff)degrees,inthecaseofapurelyinductiveloadbetween90(fullon)and180(fulloff)degrees.Foranypowerfactorbetween0and90degrees,willbesomewherebetweenthelimitssketchedinFigure2.Figure2.Controlcharacteristicforafullycontrolledsoftstarter.Whenthegeneratoriscompletelyconnectedtothegridacontactor(Kbyp)bypassthesoft-starterinordertoreducethelossesduringnormaloperation.Thesoft-starterisverycheapanditisastandardconverterinmanywindturbines.1.2.2Forthepowerfactorcompensationofthereactivepowerinthegenerator,ACcapacitorbanksareused,asshowninFigure3.Thegeneratorsarenormallycompensatedintowholepowerrange.Theswitchingofcapacitorsisdoneasafunctionoftheaveragevalueofmeasuredreactivepowerduringacertainperiod.Figure3.Capacitorbankconfigurationforpowerfactorcompensationinawindturbine.Thecapacitorbanksareusuallymountedinthebottomofthetowerorinthenacelle.Inordertoreducethecurrentatconnection/disconnectionofcapacitorsacoil(L)canbeconnectedinseries.Thecapacitorsmaybeheavyloadedanddamagedinthecaseofover-voltagestothegridandtherebytheymayincreasethemaintenancecost.1.2.3Thedioderectifieristhemostcommonusedtopologyinpowerelectronicapplications.Forathree-phasesystemitconsistsofsixdiodes.ItisshowninFigure4.Figure4.Dioderectifierforthree-phaseac/dcconversionThedioderectifiercanonlybeusedinonequadrant,itissimpleanditisnotpossibletocontrolit.Itcouldbeusedinsomeapplicationswithadc-bus.1.2.4Theback-to-backPWM-VSIisabi-directionalpowerconverterconsistingoftwoconventionalPWM-VSI.ThetopologyisshowninFigure5.Toachievefullcontrolofthegridcurrent,theDC-linkvoltagemustbeboostedtoalevelhigherthantheamplitudeofthegridline-linevoltage.ThepowerflowofthegridsideconverteriscontrolledinordertokeeptheDC-linkvoltageconstant,whilethecontrolofthegeneratorsideissettosuitthemagnetizationdemandandthereferencespeed.Thecontroloftheback-to-backPWM-VSIinthewindturbineapplicationisdescribedinseveralpapers(Bogalecka,1993),(Knowles-Spittleetal.,1998),(Penaetal.,1996),(Yifan&Longya,1992),(Yifan&Longya,1995).Figure5.Theback-to-backPWM-VSIconvertertopology.1.2.4ThePWM-VSIisthemostfrequentlyusedthree-phasefrequencyconverter.Asaconsequenceofthis,theknowledgeavailableinthefieldisextensiveandwellestablished.Theliteratureandtheavailabledocumentationexceedthatforanyoftheotherconvertersconsideredinthissurvey.Furthermore,manymanufacturersproducecomponentsespeciallydesignedforuseinthistypeofconverter(e.g.,atransistor-packcomprisingsixbridgecoupledtransistorsandantiparalleleddiodes).Duetothis,thecomponentcostscanbelowcomparedtoconvertersrequiringcomponentsdesignedforanicheproduction.AtechnicaladvantageofthePWM-VSIisthecapacitordecouplingbetweenthegridinverterandthegeneratorinverter.Besidesaffordingsomeprotection,thisdecouplingoffersseparatecontrolofthetwoinverters,allowingcompensationofasymmetrybothonthegeneratorsideandonthegridside,independently.TheinclusionofaboostinductanceintheDC-linkcircuitincreasesthecomponentcount,butapositiveeffectisthattheboostinductancereducesthedemandsontheperformanceofthegridsideharmonicfilter,andofferssomeprotectionoftheconverteragainstabnormalconditionsonthegrid.1.2.4Thissectionhighlightssomeofthereporteddisadvantagesoftheback-to-backPWM-VSIwhichjustifythesearchforamoresuitablealternativeconverter:Inseveralpapersconcerningadjustablespeeddrives,thepresenceoftheDClinkcapacitorismentionedasadrawback,sinceitisheavyandbulky,itincreasesthecostsandmaybeofmostimportance,-itreducestheoveralllifetimeofthesystem.(Wen-Song&Ying-Yu,1998);(Kim&Sul,1993);(SiyoungKimetal.,1998).Anotherimportantdrawbackoftheback-to-backPWM-VSIistheswitchinglosses.EverycommutationinboththegridinverterandthegeneratorinverterbetweentheupperandlowerDC-linkbranchisassociatedwithahardswitchingandanaturalcommutation.Sincetheback-to-backPWM-VSIconsistsoftwoinverters,theswitchinglossesmightbeevenmorepronounced.ThehighswitchingspeedtothegridmayalsorequireextraEMI-filters.Topreventhighstressesonthegeneratorinsulationandtoavoidbearingcurrentproblems(Salo&Tuusa,1999),thevoltagegradientmayhavetobelimitedbyapplyinganoutputfilter.1.2.5Thetandemconverterisquiteanewtopologyandafewpapersonlyhavetreatedituptillnow((Marques&Verdelho,1998);(Trzynadlowskietal.,1998a);(Trzynadlowskietal.,1998b)).However,theideabehindtheconverterissimilartothosepresentedin((Zhangetal.,1998b)),wherethePWM-VSIisusedasanactiveharmonicfiltertocompensateharmonicdistortion.ThetopologyofthetandemconverterisshowninFigure6.Figure6.Thetandemconvertertopologyusedinaninductiongeneratorwindturbinesystem.Thetandemconverterconsistsofacurrentsourceconverter,CSC,inthefollowingdesignatedtheprimaryconverter,andaback-to-backPWM-VSI,designatedthesecondaryconverter.Sincethetandemconverterconsistsoffourcontrollableinverters,severaldegreesoffreedomexistwhichenablesinusoidalinputandsinusoidaloutputcurrents.However,inthiscontextitisbelievedthatthemostadvantageouscontroloftheinvertersistocontroltheprimaryconvertertooperateinsquare-wavecurrentmode.Here,theswitchesintheCSCareturnedonandoffonlyonceperfundamentalperiodoftheinput-andoutputcurrentrespectively.Insquarewavecurrentmode,theswitchesintheprimaryconvertermayeitherbeGTO.s,oraseriesconnectionofanIGBTandadiode.Unliketheprimaryconverter,thesecondaryconverterhastooperateatahighswitchingfrequency,buttheswitchedcurrentisonlyasmallfractionofthetotalloadcurrent.Figure7illustratesthecurrentwaveformfortheprimaryconverter,thesecondaryconverter,is,andthetotalloadcurrentil.Inordertoachievefullcontrolofthecurrentto/fromtheback-to-backPWMVSI,theDC-linkvoltageisboostedtoalevelabovethegridvoltage.Asmentioned,thecontrolofthetandemconverteristreatedinonlyafewpapers.However,theindependentcontroloftheCSCandtheback-to-backPWM-VSIarebothwellestablished,(Mutschler&Meinhardt,1998);(Nikolic&Jeftenic,1998);(Salo&Tuusa,1997);(Salo&Tuusa,1999).Figure7.Currentwaveformfortheprimaryconverter,ip,thesecondaryconverter,is,andthetotalloadcurrentil.Theinvestigationofnewconvertertopologiesiscommonlyjustifiedbythesearchforhigherconverterefficiency.Advantagesofthetandemconverterarethelowswitchingfrequencyoftheprimaryconverter,andthelowleveloftheswitchedcurrentinthesecondaryconverter.Itisstatedthattheswitchinglossesofatandeminvertermaybereducedby70%,(Trzynadlowskietal.,1998a)incomparisonwiththoseofanequivalentVSI,andeventhoughtheconductionlossesarehigherforthetandemconverter,theoverallconverterefficiencymaybeincreased.ComparedtotheCSI,thevoltageacrosstheterminalsofthetandemconvertercontainsnovoltagespikessincetheDC-linkcapacitorofthesecondaryconverterisalwaysconnectedbetweeneachpairofinput-andoutputlines(Trzynadlowskietal.,1998b).Concerningthedynamicproperties,(Trzynadlowskietal.,1998a)statesthattheoverallperformanceofthetandemconverterissuperiortoboththeCSCandtheVSI.Thisisbecausecurrentmagnitudecommandsarehandledbythevoltagesourceconverter,whilephase-shiftcurrentcommandsarehandledbythecurrentsourceconverter(Zhangetal.,1998b).Besidesthemainfunction,whichistocompensatethecurrentdistortionintroducedbytheprimaryconverter,thesecondaryconvertermayalsoactlikeanactiveresistor,providingdampingoftheprimaryinverterinlightloadconditions(Zhangetal.,1998b).1.2.5Aninherentobstacletoapplyingthetandemconverteristhehighnumberofcomponentsandsensorsrequired.Thisincreasesthecostsandcomplexityofbothhardwareandsoftware.Thecomplexityisjustifiedbytheredundancyofthesystem(Trzynadlowskietal.,1998a),howeverthesystemisonlytrulyredundantifareductioninpowercapabilityandperformanceisacceptable.Sincethevoltageacrossthegeneratorterminalsissetbythesecondaryinverter,thevoltagestressesattheconverterarehigh.Thereforethedemandsontheoutputfilterarecomparabletothosewhenapplyingtheback-to-backPWM-VSI.InthesystemshowninFigure38,aproblemforthetandemconverterincomparisonwiththeback-to-backPWM-VSIisthereducedgeneratorvoltage.ByapplyingtheCSIastheprimaryconverter,only0.866%ofthegridvoltagecanbeutilized.Thismeansthatthegeneratorcurrents(andalsothecurrentthroughtheswitches)forthetandemconvertermustbehigherinordertoachievethesamepower.1.2.6Ideally,thematrixconvertershouldbeanallsiliconsolutionwithnopassivecomponentsinthepowercircuit.TheidealconventionalmatrixconvertertopologyisshowninFigure8.Figure8.Theconventionalmatrixconvertertopology. Thebasicideaofthematrixconverteristhatadesiredinputcurrent(to/fromthesupply),adesiredoutputvoltageandadesiredoutputfrequencymaybeobtainedbyproperlyconnectingtheoutputterminalsoftheconvertertotheinputterminalsoftheconverter.Inordertoprotecttheconverter,thefollowingtwocontrolrulesmustbecompliedwith:Two(orthree)switchesinanoutputlegareneverallowedtobeonatthesametime.Allofthethreeoutputphasesmustbeconnectedtoaninputphaseatanyinstantoftime.Theactualcombinationoftheswitchesdependsonthemodulationstrategy.1.2.6Thissectionsummarisessomeoftheadvantagesofusingthematrixconverterinthecontrolofaninductionwindturbinegenerator.Foralowoutputfrequencyoftheconverterthethermalstressesofthesemiconductorsinaconventionalinverterarehigherthanthoseinamatrixconverter.Thisarisesfromthefactthatthesemiconductorsinamatrixconverterareequallystressed,atleastduringeveryperiodofthegridvoltage,whiletheperiodfortheconventionalinverterequalstheoutputfrequency.Thisreducesthethermaldesignproblemsforthematrixconverter.Althoughthematrixconverterincludessixadditionalpowerswitchescomparedtotheback-to-backPWM-VSI,theabsenceoftheDC-linkcapacitormayincreasetheefficiencyandthelifetimefortheconverter(Schuster,1998).Dependingontherealizationofthebi-directionalswitches,theswitchinglossesofthematrixinvertermaybelessthanthoseofthePWM-VSI,becausethehalfoftheswitchingsbecomenaturalcommutations(softswitchings)(Wheeler&Grant,1993).1.2.6Adisadvantageofthematrixconverteristheintrinsiclimitationoftheoutputvoltage.Withoutenteringtheover-modulationrange,themaximumoutputvoltageofthematrixconverteris0.866timestheinputvoltage.Toachievethesameoutputpowerastheback-to-backPWM-VSI,theoutputcurrentofthematrixconverterhastobe1.15timeshigher,givingrisetohigherconductinglossesintheconverter(Wheeler&Grant,1993).Inmanyofthepapersconcerningthematrixconverter,theunavailabilityofatruebi-directionalswitchismentionedasoneofthemajorobstaclesforthepropagationofthematrixconverter.Intheliterature,threeproposalsforrealizingabi-directionalswitchexists.Thediodeembeddedswitch(Neft&Schauder,1988)whichactslikeatruebi-directionalswitch,thecommonemitterswitchandthecommoncollectorswitch(Beasantetal.,1989).Sincerealswitchesdonothaveinfinitesimalswitchingtimes(whichisnotdesirableeither)thecommutationbetweentwoinputphasesconstitutesacontradictionbetweenthetwobasiccontrolrulesofthematrixconverter.Intheliteratureatleastsixdifferentcommutationstrategiesarereported,(Beasantetal.,1990);(Burany,1989);(Jung&Gyu,1991);(Heyetal.,1995);(Kwonetal.,1998);(Neft&Schauder,1988).Themostsimpleofthecommutationstrategiesarethosereportedin(Beasantetal.,1990)and(Neft&Schauder,1988),butneitherofthesestrategiescomplieswiththebasiccontrolrules.译文1电力电子技术的内容电力电子技术是一门正在快速发展的技术,电力电子元器件有很高的额定电流和额定电压,它的功率减小元件变得更加可靠、耐用.这种元件还可以用来控制比它功率大很多倍的元件。电力电子元件的价格不高而且还在继续下降,由它发展而成的变流技术逐渐被应用在风力发电中。这一章将讨论标准的变流器技术从简单转换以启动风力机推进变流器技术的发展.进一步说,利用电力电子技术解决各种问题的渠道还在探索之中。1.1电力电子概念评价标准的选择很多普通的电力电子技术被讨论和研究是为了了解它们的优缺点，现在正在发展的逆变器中增设有很多额外的元件是必要的，以获得正常的操作和运行结果。1.2功率变换器有各种各样的功率变换器被应用在风力发电中。在使用电力电子产品时,功率变换器可以改变其电压和频率.当然,目前有很多方法可以实现上述功能,具体内容在下一节中讲到。其它类型发电机要求有很多复杂的其它保护，但是,到目前为止应用最多的技术是软启动,利用软启动可以限制并网时的冲击电流从而可以减少冲击电流对电网的干扰。1.2.1软启动器软启动器是一种功率转换器,它已被应用在衡速风力机中以减少发电机并网或脱网时引起的冲击电流。当发电机转速超过同步转速时软启动装置开始启动,同过控制晶闸管的导通角将发电机缓慢并入电网。如图1所示是具有软启动的发电机并网原理图。图1具有软启动的异步发电机并网示意图软并网装置是由在发电机与电网每相之间串接两只反并联的晶闸管组成，软并网装置的导通角和功率放大系数是非线性关系。如果是纯电阻性负载，则导通角变化范围在0°～90°之间。如果是纯电感性负载，则导通角变化范围在90°～180°之间。如图2是晶闸管导通角范围示意图。图2晶闸管导通角区间示意图软启动装置能够限制在发电机并入电网时引起的冲击电流，而且软启动装置是一种既经济又可靠的启动装置，在风力发电中得到了广泛的应用。1.2.2电容器组在风力发电中经常使用电容器组补偿无功功率以提高发电机的功率因数，如图3所示。图3风力发电中用电容器组补偿功功率示意图在风力发电中，通常发电机需要在整个功率范围内进行补偿。把电容器并联在一起来测量特定周期内的无功功率平均值，它们通常被安装在塔架或大机床的低部用来限制发电机并网时的冲击电流。因为电容器可吸收电网过电压从而保护发电机和电网不受过电压的损害，减少了系统运行的维修费用。1.2.3二极管整流器二极管整流器是最常见的电力电子器件。在三相交流系统中的整流装置有六只二极管组成，如图4所示。图4利用二极管进行三相交–直转换示意图二极管整流装置只能用在一个象限，简单而且不可控，它有时也被应用在直流母线上。1.2.4脉宽调制变频技术脉宽调制变频是由两只普通的双相变流器连接在一起组成的。如图5所示。图5脉宽调制变频器组成框图为了能够完全控制电网电流，支流联络线电压必须提高到比电网电压幅值更高的水平。而控制电网潮流是为了保持支流联络线电压恒定。控制发电机能够适应磁化需求和额定转速。脉宽调制技术在风力发电中的应用在其它一些文章中也有见绍，如（(Bogaleaka,1993),(Knowles-Spittle网站,1998),(Pena网站,1996),(Yifan&Longya,1992),(Yifan&Longya,1995)等。脉宽调制技术的优点脉宽调制技术使用最频繁的三相变频器。因此，脉宽调制被广泛应用而且效果很好。报导关于这种变频器的文献资料和文件要远比报导其它转换器的多，此外，许多生产厂家的一些特殊设备也都使用这类转换器，（如六相桥式晶体管变频电路就是由晶体管和二极管反向并联而组成的）。由于这种产品的成本比较低，有利于设计和生产体积更小的产品。一种新的脉宽调制技术是在电网逆变器和发电机逆变器之间进行电容去耦，除了上述作用外它还能提供一些保护功能。这种去耦可在电网逆变器和发电机逆变器之间进行隔离操作以补偿电网和发电机之间的不平衡程度。但缺点是增加了直流联络线回路中的增益电感的数目，不过这种电感对电网斜波滤波器性能的要求降低拉，而且当电网出现异常情况时可以保护逆变器不受损害。脉宽调制在使用中的缺点这一节重点介绍脉宽调制逆变器在使用中存在的缺点，以便进行选择更加符合实际条件的逆变器。在一些书中介绍了另一种可供选择的逆变器—频率驱动逆变器，可是现在直流联络线存在的问题是虽然它的功率稳定但它的体积大，这样就增加了成本，更重要的是它的存在可能会降低电网运行寿命。脉宽调制的另一个严重的缺陷是它的换相开关有时候可能会失灵，在电网整流器和发电机整流器之间进行的整流是在直流联络线的上下限进行强制整流和自然整流。脉宽调制逆变器是由两个逆变器组成的，逆变调制失败的几率可能更加明显。电网逆变频率很高时可能需要额外增加电磁干扰滤波器，为了防止对发电机绝缘体和转子电流造成伤害，在使用脉宽调制逆变器时必须通过滤波器来降低电压梯度。1.2.5串联逆变器串联逆变器技术是一种最新发展起来的技术，以前很少有过关于这种逆变器的报导直到最近才被人们重视起来。不过，这种逆变器下面的用法类似于前面提到的脉宽调制，在脉宽宽调制技术中来补偿因谐波滤波器而发生的谐波畸变是非常有用的。串联逆变器的应用如图6所示。图6串联逆变器在风力发电中的应用示意图由串联逆变器可组成电流源逆变器，其中串联逆变器主要进行一次逆变，脉宽调制进行二次逆变。这些串联逆变器构成四个可控的逆变器，通过控制可将自由度数通过输入的正弦波形变为正弦曲线的电流而输出。然而，在这里人们相信这种逆变器的最大好处是可以通过控制转换装置来控制一次逆变进而控制电流幅度变化模型。在电流源逆变器中通过周期性的控制开关的闭合状态来输入或输出电流。在电流幅度变化模型中，一次逆变开关可以是可关断晶闸管，也可以是绝缘栅双极晶闸管或则是二极管。与一次逆变不同，二次逆变必须在高频状态下进行开关操作，但是它的关断电流只占总负荷电流很小一部分。如图7举例说明一次逆变、二次逆变和总负荷电流之间的关系。图7一次逆变电流波形（ip）、二次逆变电流波形（is）和总负荷电流波形（il）为了能利用脉宽调制技术完全控制电流，直流联络线的电压水平必须高于电网电压水平。前面已经提到，串联逆变器技术很少被人们重视，然而，作为一种独立的控制技术串联有源逆变和脉宽调制是积极和有效的。使用串联逆变器的优点据调查这种新的逆变技术被普遍认为是一种逆变效率很高的逆变器，使用这种串联逆变器的优点是它的一次逆变关断频率低，二次逆变关断电流水平不高。实践证明，虽然开关的闭合将使串联逆变器的效率下降70%，(Trzynadlowski网站,1998a)。但由于脉宽调制逆变器的效率远低于串联逆变器，所以总的来说使用串联逆变器后其总平均效率还是提高了。与通道状态指示器相比，电压通过串联逆变器末端时没有阻断电压，这时在进行二次你变时直流联络线上的电容器将始终保持与输入或输出线路相连(Trzynadlowski网站,1998b)。关于串联逆变器的动态特性，(Trzynadlowski网站,1998a)指出串联逆变器要比电流源逆变器和电压源逆变器性能优越。因为电流大小由电压源逆变决定，而电流移相范围由电流源逆变决定。除了这些主要功能外，如果在轻载下进行一次逆变，串联逆变器也可以扮演电阻的角色补偿因一次逆变和二次逆变时的电流波形失真，提供阻尼的主要依据是根据负载状况。使用串联逆变器的缺点串联逆变器的固有缺点是由大量元件组成的，这样就增加了对硬件与软件的成本和复杂性。为此这种太过复杂的逆变器就得进行精简(Trzynadlowski网站,1998a)，但为了减少功率损耗有些额外的设备也是必须的。当电压经一次逆变到达发电机端时，加在逆变器上的电压将会很高。因此，在使用脉宽调制逆变时就需要输出滤波器来进行比较和选择。如图1是逆变器在电力系统中的应用示意图，存在的问题是串联逆变器将使电网电压下降。通过使用电流源逆变器进行一次逆变，只有0.886%的电网电压可被利用，为了达到相同的功率，这就意味着通过串联逆变器的电网电压（或者是通过接触器的电流）必须增加。1.2.6矩阵逆变器理想的矩阵逆变器必须是由纯净的硅溶液组成，在电力线路中没有任何其它杂质成分。传统矩阵逆变器技术应用如图8所示。图8矩阵逆变器应用示意图矩阵逆变器最基本的用途是通过合理的连接逆变器的输出端与发电机的输入端来获得电流输出希望值（从补偿处得到），电压输出希望值，频率输出希望值。为了保护逆变器，下面两条规则必须遵循：在输出支路处的两个（或三个）开关绝对不允许同时打开。在任何时候所有三相输出必须和单相输入相连。开关的实际连接要依据调制手段。矩阵逆变器的优点这部分主要见绍在异步风力发电机中使用矩阵逆变器的优点。与传统逆变器相比，使用矩阵逆变器的输出频率低，而且发热少。在矩阵逆变器中，半导体器件在减少输出频率和热量方面起着很重要的作用，至少在每个电网周期内其对频率的抑制是非常有用的，这对矩阵逆变器来说是技术难点。尽管矩阵逆变器额外增设了六只电力开关，与脉宽调制逆变器相比少了直流联络线电容器，这样就增加了逆变器的工作效率和使用寿命(舒斯特,1998年)。依靠双相转换开关，矩阵逆变器的开关转损耗要比脉宽调制逆变的少，那是因为自然交换减少了将近一半的开关操作损耗。（软开关），(惠勒·格兰特,1993)。矩阵逆变器的缺点矩阵逆变器的缺点是因受自身条件限制它的输出电压比较低。在调制范围内，矩阵逆变器的输出电压只有输入电压的0.866倍，为了得到相同的输出功率，矩阵逆变器的损耗将是普通逆变器的1.15倍。有许多文章中报道说使用双相选择开关其效率降低是矩阵逆变器最大的缺点。有人提出三种方法让双相转换开关在矩阵逆变器继续存在，可以用像脉宽调制中的二极管转换开关、普通发射开关和普通选择开关来代替矩阵逆变器中的双相转换开关。但是，在相位转换时现实的转换开关没有无穷小的转换时间，这与矩阵逆变器的两条规则是相矛盾的。有些书籍中至少列出了六种不同的转换方法，Casadeietal.,1994);(Casadeietal.,1995a);(Casadeietal.,1995b);(Casadeietal.,1996);(Enjeti&Wang,1990);(Nielsen,1996);(Nielsenetal.,1996);(Oyamaetal.,1997);(Zhangetal.,1998a).其中最简单的转换方法出现在以下这些书中：(Beasantetal.,1990)and(Neft&Schauder,1988),但是这些方法中没有一个能够遵循矩阵逆变器的这两条规则。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究HYPERLINK"/detail.ht