矩陣變換器，也稱矩陣式變換器，是一種功率變換器，是新型交流-交流電力參數(shù)變換裝置，可以變換幅值、頻率、相位、相數(shù)、相序等，是一種研究熱度高的功率變換器，應用前景廣闊。
在交流系統(tǒng)中，通常采用交-直-交變頻器來進行功率變換，但其電流波形失真度大、功率因數(shù)低。隨著電網(wǎng)接入的電力設備、電子設備數(shù)量不斷增加，畸變電流對電網(wǎng)電能質(zhì)量污染愈發(fā)嚴重，因此矩陣變換器受到關注。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的
《2025-2030年中國矩陣變換器行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預測報告》顯示，矩陣變換器優(yōu)點眾多，包括輸入輸出電流為正弦、輸入功率因數(shù)可調(diào)、輸出電壓可調(diào)、可以四象限運行、無需中間儲能環(huán)節(jié)、能量雙向傳遞、結(jié)構(gòu)簡單緊湊等。
早期，矩陣變換器的控制策略主要包括直接變換法、電流跟蹤法、間接變換法等類型，這些控制策略各有優(yōu)缺點，之后又開發(fā)出直接傳遞函數(shù)法、雙電壓控制法等策略，現(xiàn)階段，矩陣變換器的控制策略還在不斷更新優(yōu)化。
矩陣變換器可以廣泛應用在數(shù)控機床、機器人、礦山設備、工程機械、風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能、電網(wǎng)、汽車、軌道交通、船舶等眾多領域。矩陣變換器用于數(shù)控機床、工業(yè)機器人等工業(yè)設備制造領域，可以應用在高精度運動控制環(huán)節(jié)中，提供靈活的頻率與電壓調(diào)節(jié)；在交通運輸領域，矩陣變換器可用于電動汽車、軌道交通、船舶等交通工具的電機驅(qū)動系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、電力推進系統(tǒng)制造中。
風力發(fā)電是新能源發(fā)電重要分支之一，全球裝機容量持續(xù)增大。矩陣變換器可以應用在風力發(fā)電系統(tǒng)中，連接發(fā)電機與電網(wǎng)，目的是使發(fā)電機產(chǎn)生恒頻電能傳輸至電網(wǎng)。與傳統(tǒng)的交-直-交變頻器相比，矩陣變換器憑借功率因數(shù)高、控制能力強、無低次諧波、無需儲能電容等優(yōu)點，不再需要采用濾波裝置與無功補償裝置，特別適合應用在風電機組中。
新思界
行業(yè)分析人士表示，我國矩陣變換器相關研究機構(gòu)主要有清華大學、天津大學、湘潭大學、中南大學、南京航空航天大學、西安交通大學、哈爾濱工業(yè)大學等。我國矩陣變換器研究技術還在不斷進步，2025年4月，南京英飛源技術有限公司公開了一項名為“8518.安全下電控制方法、矩陣型變換器及裝置”的專利，可以避免因電流驟然中斷導致的電壓尖峰問題，能夠保障矩陣型變換器及其相關器件的安全性和穩(wěn)定性。
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